Pengertian Teori Endosimbiotik

Teori Endosimbiotik menyatakan bahwa beberapa organel dalam sel eukariotik saat ini pernah menjadi mikroba prokariotik. Dalam teori ini, sel eukariotik pertama mungkin adalah sel mirip amuba yang mendapat nutrisi melalui fagositosis dan mengandung nukleus yang terbentuk ketika sepotong membran sitoplasma terjepit di sekitar kromosom.

Beberapa organisme mirip amuba ini menelan sel prokariotik yang kemudian bertahan di dalam organisme dan mengembangkan hubungan simbiosis.

Mitokondria terbentuk ketika bakteri yang mampu melakukan respirasi aerobik tertelan; kloroplas terbentuk ketika bakteri fotosintetik tertelan. Mereka akhirnya kehilangan dinding sel dan sebagian besar DNA mereka karena mereka tidak bermanfaat di dalam sel inang.

Bukti untuk ini didasarkan pada hal-hal berikut:

  • Kloroplas berukuran sama dengan sel prokariotik, membelah dengan pembelahan biner, dan, seperti bakteri, memiliki protein Fts pada bidang pembelahannya. Mitokondria berukuran sama dengan sel prokariotik, membelah dengan pembelahan biner, dan mitokondria beberapa protista memiliki homolog Fts pada bidang pembelahannya.
  • Mitokondria dan kloroplas memiliki DNA sendiri yang melingkar, tidak linier.
  • Mitokondria dan kloroplas memiliki ribosom sendiri yang memiliki subunit 30S dan 50S, bukan 40S dan 60S.
  • Beberapa mikroba eukariotik yang lebih primitif, seperti Giardia dan Trichomonas memiliki membran inti tetapi tidak memiliki mitokondria.
Teori Endosimbiotik
Teori Endosimbiotik

Meskipun bukti kurang meyakinkan, ada kemungkinan bahwa flagela dan silia mungkin berasal dari spirochetes.

Sel eukariotik mungkin telah berevolusi ketika beberapa sel bergabung menjadi satu. Mereka mulai hidup dalam apa yang kita sebut hubungan simbiosis.

Teori yang menjelaskan bagaimana ini bisa terjadi disebut teori endosimbiotik. Endosimbion adalah organisme yang hidup di dalam organisme lain. Semua sel eukariotik, seperti sel Anda sendiri, adalah makhluk yang terdiri dari bagian-bagian makhluk lain.

Mitokondria dan kloroplas adalah organel yang dulunya merupakan sel yang hidup bebas. Mereka adalah prokariota yang berakhir di dalam sel lain (sel inang). Mereka mungkin telah bergabung dengan sel lain dengan dimakan (proses yang disebut fagositosis), atau mungkin mereka adalah parasit dari sel inang itu.

Alih-alih dicerna oleh atau membunuh sel inang, sel bagian dalam bertahan dan bersama-sama mereka berkembang. Ini seperti pemilik dan penyewa.

Sel inang menyediakan tempat yang nyaman dan aman untuk hidup dan organel membayar sewa dengan membuat energi yang dapat digunakan sel inang. Ini terjadi sejak lama, dan seiring waktu organel dan sel inang telah berevolusi bersama. Sekarang yang satu tidak mungkin ada tanpa yang lain.

Berfungsi sebagai organisme tunggal, tetapi kita masih dapat menemukan bukti masa lalu organel yang hidup bebas jika kita melihat lebih dekat.

Bukti Pendukung Teori Endosimbiosis

Pada awal tahun 1883, ahli botani Andreas Schimper melihat organel plastid sel tumbuhan menggunakan mikroskop. Dia melihat plastida membelah dan melihat sesuatu yang aneh. Prosesnya tampak sangat mirip dengan cara membelah beberapa bakteri yang hidup bebas.

Selama tahun 1950-an dan 60-an, para ilmuwan menemukan bahwa baik mitokondria maupun plastida di dalam sel tumbuhan memiliki DNA sendiri. Itu berbeda dari sisa DNA sel tumbuhan. Ketika para ilmuwan melihat lebih dekat pada gen dalam DNA mitokondria dan plastid, mereka menemukan bahwa gen tersebut lebih mirip dengan yang berasal dari prokariota. Ini memberitahu kita bahwa organel lebih dekat hubungannya dengan prokariota.

Kloroplas hijau dalam sel ini sekarang menjadi bagian penting dari sel tumbuhan, tetapi mereka berevolusi dari organisme yang sama sekali berbeda dari sel tumbuhan. Kloroplas diperkirakan telah berevolusi dari sel cyanobacterial yang berhasil bertahan dari pertahanan sel.

Kita tahu bahwa banyak membran mengelilingi organel juga. Jika kita melihat molekul membran itu, mereka terlihat seperti membran yang mengelilingi prokariota modern yang hidup bebas.

Jadi, organel memiliki DNA sendiri, dan gen mereka sangat mirip dengan gen prokariota modern. Mereka memiliki membran yang terlihat seperti prokariota, dan mereka juga tampaknya membelah dan bereplikasi dengan cara yang serupa. Jika sel eukariotik kehilangan organel, ia tidak dapat membuatnya kembali.

Setiap sel eukariota harus mewarisi setidaknya satu salinan organel dari sel induknya jika ingin hidup. Itu berarti bahwa informasi genetik yang diperlukan untuk membuat organel tidak ditemukan dalam DNA sel eukariotik. Semua bukti ini mendukung teori bahwa organel berasal dari luar sel eukariotik. Kami pikir itu memberi tahu kami bahwa mereka pernah menjadi prokariota yang hidup bebas.

Seorang ilmuwan bernama Lynn Margulis mengumpulkan semua informasi ini dan menerbitkannya pada tahun 1967. Makalahnya berjudul “Tentang asal mula sel mitosis”. Sel mitosis adalah eukariota. Saat ini para ilmuwan tahu bahwa makalahnya sangat penting, tetapi butuh bertahun-tahun sebelum mereka menerima teorinya.

Tapi cerita kita tentang evolusi sel eukariotik masih jauh dari sempurna. Kita belum membicarakan sama sekali tentang struktur lain yang dapat kita temukan dalam sel eukariotik tetapi tidak pada sel prokariotik, dan bagaimana mereka berevolusi. Ini termasuk nukleus, aparatus Golgi, retikulum endoplasma, lisosom, dan sitoskeleton.

Dari mana mereka berasal? Yang benar adalah kami masih belum yakin. Mereka bisa berevolusi dari waktu ke waktu dalam sel eukariotik. Atau, mereka juga bisa menjadi hasil dari peristiwa endosimbiotik purba lainnya. Bagaimana mereka berkembang adalah masalah yang masih perlu dipecahkan.