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Biologia e Fisiologia Celular
postula que os procariotos teriam passado a viver no citoplasma dos eucariotos, tornado-se, ao
poucos, dependentes, metabolicamente, da célula hospedeira. Por outro lado, a simbiose teria
proporcionado à célula eucariótica hospedeira um incremento na disponibilidade de ATP para a
realização das suas atividades fisiológicas, refletindo, posteriormente, em um aumento do grau de
complexidade estrutural e funcional da mesma, e que culminaria com a formação dos primeiros
organismos eucariotos multicelulares. Acredita-se que grande parte do genoma do organismo
procarioto foi transferida para o genoma nuclear da célula eucariótica, o que é notável pela
dependência da transcrição e tradução efetivadas a partir do DNA nuclear para a constituição da
organela, e consequente perda da redundância genética. Tal fato justificaria a perda de autonomia
das mitocôndrias nos dias de hoje.
Diversas evidências estruturais e funcionais suportam a teoria endossimbiótica. Entre
estas, podemos destacar:
a) A presença de duas membranas com composições lipídicas e protéicas distintas na
mitocôndria.
b) A presença de um DNA circular, como o encontrado nas bactérias.
c) A semelhança estrutural entre os ribossomos presentes nas organelas e nas bactérias
(ambos possuem o mesmo coeficiente de sedimentação: 70S).
d) O fosfolipídeo cardiolipina é encontrado somente na membrana mitocondrial interna dos
organismos eucariotos e na membrana plasmática de organismos procariotos.
e) A N-formilmetionina é o aminoácido iniciador da síntese protéica tanto no processo
traducional que ocorre nas mitocôndrias, quanto no que ocorre nas bactérias. Na síntese
protéica que ocorre nos ribossomos presentes no citosol das células eucarióticas, a
metionina, ao invés da N-formilmetionina, é o aminoácido iniciador do processo traducional.
f) A homologia entre algumas proteínas mitocondriais e bacterianas. A estrutura primária da
catalase mitocondrial de alguns organismos eucarióticos apresenta uma maior semelhança
(homologia) com catalases bacterianas do que com a catalase citosólica da própria célula
eucariótica.
g) Os antibióticos eritromicina, tetraciclina e cloranfenicol inibem tanto a síntese protéica
bacteriana quanto a síntese protéica mitocondrial, sem, no entanto, afetarem a síntese
protéica que ocorre no citosol das células eucarióticas. O mecanismo de ação destes
antibióticos evidencia a conservação do processo traducional que ocorre entre as
mitocôndrias e certos organismos procariotos.
h) Análises filogenéticas demonstram uma forte correlação entre o genoma da bactéria
Rickettsia prowazekii, um parasita intracelular obrigatório, e o genoma mitocondrial do
protozoário Reclinomonas americana. Ambos os genomas não contém os genes necessários
para a realização da glicólise anaeróbica. Por outro lado, a R. prowazekii possui os genes
necessários para a síntese das proteínas envolvidas no ciclo do ácido tri-carboxílico e da
cadeia respiratória, de forma que a produção de ATP neste organismo ocorre de forma
semelhante à mitocondrial.
i) Alguns protozoários, como as Giardias ou as Amebas, são organismos eucarióticos
anaeróbicos que não possuem mitocôndria, o que leva alguns pesquisadores a proporem que
tais organismos sejam semelhantes ao primeiros eucariotos anaeróbicos, anteriores ao
evento endossimbiótico.