1. A HIPÓTESE
ENDOSSIMBIÓTICA ou
SIMBIOGÊNESE
Quitéria Paravidino

2. Introdução
A teoria endossimbiótica foi proposta pela
primeira vez na década de 60 pela
microbiologista americana Lynn Margulis.
Foi alvo de duras críticas.
Evidências empíricas e com a publicação
do livro intitulado “A simbiose na evolução
celular” a teoria começou a se popularizar.
Hoje é amplamente aceita.

3. Segundo esta teoria, há milhares de anos
atrás, as mitocôndrias e os cloroplastos
das células eucariontes teriam sido
organismos procariontes de vida livre.
Estes organismos foram então
englobados (através do processo de
endocitose) por células maiores com as
quais estabeleceram uma relação de
simbiose.

4. As mitocôndrias seriam o resultado da
endocitose de procariontes aeróbios e os
cloroplastos de procariontes fotossintetizantes
(possivelmente cianobactérias).
Desta forma, forneceriam energia à célula
hospedeira, enquanto esta os protegeria do
meio externo.

5. Com o tempo, eles foram aos poucos se
transformando, até originar uma organela
que utiliza o oxigênio para liberação de
energia – a mitocôndria.
Assim, as células mutantes puderam
sobreviver e utilizar o oxigênio, gerando
os primeiros eucariontes aeróbios.

6. Os primeiros eucariontes aeróbios podiam
viver no ambiente com oxigênio, mas não
eram capazes de produzir seu próprio
alimento.
De acordo com os cientistas, a
associação foi tão bem-sucedida que se
tornou permanente e os primitivos
“inquilinos” procarióticos se transformaram
em mitocôndrias, organelas essenciais à
sobrevivência da célula eucariótica.

7. De acordo com a hipótese
endossimbiótica, a história dos
cloroplastos é muito semelhante à das
mitocôndrias. Os cloroplastos teriam
surgido pela associação entre primitivas
células eucarióticas (então já associadas
às ancestrais das mitocôndrias) e
bactérias fotossintetizantes
(cianobactérias).
Portanto, as células de algas e plantas
atuais seriam resultado de uma tripla
associação de seres primitivos.

8. Quando fagocitaram procariontes
fotossintetizantes, os eucariontes também
puderam realizar fotossíntese e produzir
seu próprio alimento. Surgiram assim, os
primeiros eucariontes aeróbios e
fotossintetizantes.

10. EVIDÊNCIAS A FAVOR DA HIPÓTESE
As mitocôndrias e os cloroplastos possuem seu
próprio genoma e seu DNA é capaz de se
replicar.
O genoma destas organelas é formado por uma
molécula de DNA circular. Diferentemente do
DNA nuclear, o DNA destas organelas não se
encontra associado a um tipo de especial de
proteína chamado de histona.
Esta organização é muito mais próxima daquela
encontrada em bactérias do que em organismos
eucariontes.

11. O DNA de mitocôndrias e cloroplastos não
têm íntrons.
Da mesma forma, a estrutura dos
ribossomos (70S) encontrados em tais
organelas é mais parecida com a
estrutura dos ribossomos dos
procariontes do que dos eucariontes
(80S).

12. Algumas das proteínas necessárias à
fabricação das mitocôndrias e dos
cloroplastos são produzidas
exclusivamente pelo DNA destas
organelas e não pelo DNA contido no
núcleo das células.
Ou seja, apenas células que contenham
estas organelas são capazes de fabricar
novas mitocôndrias ou cloroplastos.

13. As mitocôndrias e os cloroplastos
possuem sua própria maquinaria para a
síntese de proteínas.
Sendo que esta maquinaria é muito
similar àquela encontrada em organismos
procariontes.

14. Diversas substâncias que inibem a
síntese de proteínas no núcleo não
afetam a atividade do DNA mitocondrial
ou dos cloroplastos.
Por outro lado, muitas substâncias que
inibem a síntese protéica das organelas
não interferem na atividade nuclear.
Além disso, certos antibióticos que inibem
a síntese protéica em bactérias também o
fazem nas mitocôndrias e cloroplastos de
organismos eucariontes, evidenciando a
sua similaridade.

15. São as únicas organelas com dupla
membrana.
A membrana externa é semelhante à de
células eucariotas enquanto que a interna
tem similaridades com a membrana de
células procariotas.

16. Alguns protistas atuais não têm mitocôndrias
nem cloroplastos. Ex.: o protozoário Nosema,
que causa doenças em abelhas e bichos-da-
seda.
Outros protistas atuais não possuem
mitocôndrias, mas uma bactéria aeróbia em seu
interior. Ex.: ameba Pelomyxa palustris.
A cianobactéria Cyanophora paradoxa vive em
mutualismo em eucariontes autotróficos.

18. HÁ ALGUM PONTO FALHO NESTA
HIPÓTESE?
Experimentos realizados em laboratório
revelam que tanto as mitocôndrias quanto
os cloroplastos não são capazes de
sobreviver fora da célula em ambientes
ricos em oxigênio.

19. Também foi observado que todas as
proteínas codificadas pelo DNA das
mitocôndrias e dos cloroplastos são
utilizadas pelas próprias organelas.
No entanto, o funcionamento de ambas
depende também de proteínas
codificadas pelo DNA nuclear.
Estas proteínas (por exemplo, o citocromo
C) são sintetizadas no citoplasma e então
transportadas para a mitocôndria ou para
o cloroplasto.

20. Argumento
Ao longo de milhares de anos de
simbiose, os procariontes englobados
sofreram um profundo processo de
coevolução com as células hospedeiras.
Este processo os tornou, em grande parte
dependente destas e, consequentemente,
incapazes de sobreviver atualmente no
meio externo, bem como de produzir
certas proteínas necessárias ao seu
funcionamento.

21. HERANÇA GENÉTICA X DNA
MITOCONDRIAL
A mitocôndria e seu genoma, com seu conjunto
único de mutações, são herdados da linhagem
maternal.
Assim, todas as mulheres na família – a partir da
avó, passando pela mãe e chegando a filha –
compartilham cromossomos mitocondriais idênticos.
Crianças do sexo masculino compartilham o
genoma mitocondrial comum com suas mães e
irmãs.
A linhagem paternal não faz nenhuma contribuição
para a herança mitocondrial de seus filhos ou filhas.

23. Acredita-se que pouquíssimas mitocôndrias de
origem paterna entrem no óvulo no momento da
concepção.
Essas que entram podem facilmente ser
“diluídas” quando o citoplasma do óvulo é
dividido durante a mitose.
Além disso, há evidências de que as
mitocôndrias do espermatozóide sejam
ativamente eliminadas do óvulo.
A superfície da mitocôndria masculina expressa
uma proteína que funciona como um marcador
para que sejam destruídas.

25. Doenças humanas relacionadas ao DNA
mitocondrial
Cada célula do corpo humano possui
centenas de mitocôndrias.
Dentro de uma única mitocôndria existem
várias moléculas circulares de DNA, e
cada uma delas inclui 37 genes
relacionados com a síntese de proteínas
envolvidas nas etapas da respiração.

26. Mutações no DNA mitocondrial têm sido
relacionadas com o envelhecimento e
com uma série de doenças degenerativas,
especialmente do cérebro, dos músculos,
dos rins e das glândulas produtoras de
hormônios.
Essas mutações alteram o funcionamento
das mitocôndrias de modo que elas
deixam de produzir energia para as
células continuarem executando suas
funções normais.

27. DOENÇA CARACTERÍSTICAS
Atrofia óptica Perda visual (central) na 2ª ou 3ª
hereditária de Leber década de vida
MELAS AVCs antes dos 40 anos,
enxaqueca, convulsões
Diabetes com surdez Diabetes mellitus II, surdez
neurossensorial