Γιατί οι απόγονοι των μιτοχονδρίων των κυττάρων που μοιάζουν με ενδοσυμπότες βακτηρίων;
1. Ομοιότητες στη δομή και τη λειτουργία:
* Μέγεθος και σχήμα: Τα μιτοχόνδρια μοιάζουν με βακτηρίδια σε μέγεθος και σχήμα, είναι περίπου 1-10 μικρομέτρων μήκους και συχνά σε σχήμα ράβδου.
* Διπλή μεμβράνη: Όπως τα βακτήρια, τα μιτοχόνδρια έχουν διπλή μεμβράνη. Η εσωτερική μεμβράνη είναι εξαιρετικά διπλωμένη και περιέχει την αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων, υπεύθυνη για την παραγωγή ΑΤΡ.
* δικό του DNA: Τα μιτοχόνδρια διαθέτουν το δικό τους κυκλικό DNA, ξεχωριστά από το πυρηνικό DNA του κυττάρου. Αυτό το DNA είναι παρόμοιο σε δομή και οργάνωση με βακτηριακό DNA.
* ριβοσώματα: Τα μιτοχόνδρια έχουν τα δικά τους ριβοσώματα, τα οποία είναι παρόμοια σε μέγεθος και δομή με βακτηριακά ριβοσώματα.
* Σύνθεση πρωτεΐνης: Τα μιτοχόνδρια συνθέτουν μερικές από τις δικές τους πρωτεΐνες, χρησιμοποιώντας τα δικά τους ριβοσώματα και το DNA, παρόμοια με τα βακτήρια.
* Παραγωγή ενέργειας: Τα μιτοχόνδρια είναι τα ισχύς του κυττάρου, παράγοντας ΑΤΡ μέσω οξειδωτικής φωσφορυλίωσης, όπως και τα βακτήρια.
2. Εξελικτικές σχέσεις:
* Φυλογενετική ανάλυση: Η φυλογενετική ανάλυση του μιτοχονδριακού ϋΝΑ τοποθετεί τα μιτοχόνδρια μέσα στην ομάδα άλφα-proteobacteria, ένα clade βακτηρίων που περιλαμβάνει βακτηρίδια σύγχρονων ημερών όπως *rickettsia *.
* ενδοσυμβιοτική θεωρία: Αυτή η θεωρία προτείνει ότι τα αρχαία ευκαρυωτικά κύτταρα κατακλύζουν τα κύτταρα που μοιάζουν με βακτηρίδια, τα οποία στη συνέχεια εξελίχθηκαν σε μιτοχόνδρια.
3. Άλλα στοιχεία:
* ευαισθησία αντιβιοτικών: Τα μιτοχόνδρια είναι ευαίσθητα σε ορισμένα αντιβιοτικά που στοχεύουν ειδικά βακτηριακά ριβοσώματα, υποδεικνύοντας περαιτέρω τις βακτηριακές τους προέλευσης.
* ομοιότητες στο περιεχόμενο γονιδίων: Πολλά γονίδια που βρίσκονται στο μιτοχονδριακό DNA είναι παρόμοια με τα γονίδια που βρίσκονται στα βακτήρια, υποστηρίζοντας περαιτέρω την εξελικτική τους σχέση.
Συνοπτικά:
Οι ισχυρές δομικές, λειτουργικές και γενετικές ομοιότητες μεταξύ των μιτοχονδρίων και των βακτηρίων, σε συνδυασμό με τα στοιχεία από τη φυλογενετική ανάλυση και την ενδοοσυμβιοτική θεωρία, υποστηρίζουν έντονα την ιδέα ότι τα μιτοχόνδρια είναι απόγονοι των κυττάρων που μοιάζουν με ενδοσυματικά βακτηρίων. Πρόκειται για έναν ακρογωνιαίο λίθο της εξελικτικής βιολογίας, αποδεικνύοντας πόσο πολύπλοκες κυτταρικές δομές μπορούν να προκύψουν μέσω της διαδικασίας της συμβίωσης.
