hipotese endossimbitica alunos

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15/03/2017
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A HIPÓTESE 
ENDOSSIMBIÓTICA 
ou 
SIMBIOGÊNESE
Prof. Alexandre Costa, M. Sc.
Introdução
A teoria endossimbiótica foi proposta pela 
primeira vez na década de 60 pela 
microbiologista americana Lynn Margulis. 
Foi alvo de duras críticas.
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Evidências empíricas e com a publicação 
do livro intitulado “A simbiose na evolução 
celular” a teoria começou a se popularizar.
Hoje é amplamente aceita. 
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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. 
http://www.geo.umass.edu/margulislab/Environmental_Evolution/News.html
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.
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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.
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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.
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.
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Quando fagocitaram procariontes
fotossintetizantes, os eucariontes também
puderam realizar fotossíntese e produzir
seu próprio alimento. Surgiram assim, os
primeiros eucariontes aeróbios e
fotossintetizantes.
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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. 
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).
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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.
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.
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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.
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.
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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.
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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.
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.
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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.
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.
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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. 
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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. 
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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.
DOENÇA CARACTERÍSTICAS
Atrofia óptica
hereditária de Leber
Perda visual (central) na 2ª ou 3ª
década de vida
MELAS AVCs antes dos 40 anos,enxaqueca, convulsões
Diabetes com surdez Diabetes mellitus II, surdez
neurossensorial
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boa semana !!!