Endoszimbionta elmélet, szimbiogenezis

A mitokondriumok eredetileg függetlenül és szabadon élő, oxigéndús közeget kedvelő aerob baktériumok voltak. A premitokondriumokat – több más baktériummal együtt-  bekebelezte a szerves anyagokkal táplálkozó -heterotróf – prokarióta sejt. A bekebelezett baktérium megemésztése helyett, inkább kölcsönösen előnyös és szoros együttműködést alakítottak ki: szimbiózisra léptek.

A földtörténet során a fotoszintézis következtében egyre inkább nőtt a légköri oxigén koncentrációja, míg be nem állt egy stabil szintre. Az ősi oxigénmentes környezetet kedvelő anerob eukarióta sejt számára a túlélést tette lehetővé az aerob premitokondrium: a megváltozott környezetben lehetővé tette számára az oxigén felhasználásával történő sejtanyagcserét. Az oxidatív foszforiláció, az ATP-szintézis képessége hatalmas evolúciós előnyt biztosított a sejt számára.

A mitokondriumok közös ősének egy fotoszintetizáló bíbor baktériumot tekintenek, amely még a szimbiózis előtt elvesztette fotoszintetizáló képességét. Számos sejtalkotói sajátosság támasztja alá az elméletet, legfőbb közülük, hogy a mitokondriumok a valódi baktériumokéhoz hasonló alakú, kör formájú DNS-t tartalmaznak, valamint, hogy prokarióta típusú riboszómáik is vannak.

A mitokondriumhoz hasonlóan endoszimbionta múlttal rendelkező sejtalkotók a színtestek, a peroxiszómák, és a sejtközpont is.

Az organotróf (heterotróf) és fototróf egysejtűek különféle leszármazási vonalait ehhez hasonló események hozhatták létre, amelyekből ezt követően az élővilág evolúciója során kifejlődtek az állatok, a növények és gombák ősei.

Az elméletet részletességeiben Lynn Margulis fejlesztette ki.

Szakirodalom

1. Molekuláris sejtbiológia Sass Miklós, Laskay Gábor 2013.02.10. Eötvös Loránd Tudományegyetem

2. Molekuláris sejtbiológia Szeberényi József 2014.10.31. Campus Kiadó ISBN 978-615-5376-44-3

3. Biológiai kislexikon Kiss J 2007.04.27. Typotex Elektronikus Kiadó Kft

4. Sejtbiológia Balázs Margit 2011.08.31. Debreceni Egyetem

5. Sejtbiológia Darvas Zsuzsa, László Valéria 2005, 2011 Semmelweis kiadó ISBN 963 39214 79 5

6. Biokémia, molekuláris és sejtbiológia Bánhegyi G, S. S. 2018 Semmelweis kiadó

7. Biológia - A sejt és az ember biológiája 11. Gimnáziumi Tankönyv Gál B 2012 Mozaik

8. Jelátvitel (Orvosi biotechnológia) Berki T, Boldizsár F, Szabó M, Talabér G, Varecza Z 2014 Pécsi Tudományegyetem

9. Orvosi biokémia Ádám V 2016 Semmelweis Kiadó és Multimédia Stúdió

10. Az önemésztés, sejtpusztulás és megújulás molekuláris sejtbiológiája Lőw P, Juhász G, Kovács A, László Lajos 2013 Eötvös Loránd Tudományegyetem

11. Kroemer G, Pouyssegur J. Tumor cell metabolism: cancer's Achilles' heel 2008 Cancer Cell. 13(6)

12. Warburg O. On the origin of cancer cells. 1956 Science 123(3191)

13. Mankoff DA, Bellon JR Positron-emission Tomographic Imaging of Cancer: Glucose Metabolism and Beyond 2001 Semin Radiat Oncol. 11(1)