Kann mir einer diese Abbildung in einem kurzen Text erklären?
2 Antworten
Laut der Endosymbiontentheorie sind Zellen mit Zellorganellen durch eine Symbiose mit Bakterien entstanden. Diese wurden von einem Einzeller aufgenommen und daraufhin zu Endosymbionten. Später haben sich die Endosymbionten zu Zellorganellen in ihren Wirtszellen entwickelt.
Die Zellorganellen pflanzlicher und tierischer Zellen, die auch heute noch viele Merkmale von Bakterien tragen, sind Mitochondrien und Plastiden. Eukaryoten ohne solche Organellen können weder Zellatmung, noch Photosynthese betreiben. https://www.pflanzenforschung.de/de/pflanzenwissen/lexikon-a-z/endosymbiontentheorie-1652
Moin,
ja, könnte ich. Aber bevor ich das tue, bringe ich die Bilder erst einmal in die richtige Reihenfolge:
Vielleicht reicht das ja schon als Hilfe. Wenn nicht, erkläre ich dir das auch. Aber versuche doch erst einmal selbst herauszufinden, was hier dargestellt wird...!?
LG von der Waterkant
Bild 1: Am Anfang gibt es einen unspezialisierten eukaryotischen Einzeller (mit Zellkern, aber sonst ohne weitere Energie-Organellen). Zu diesem Zeitpunkt gibt es aber auch noch frei lebende bakterienartige Ur-Prokaryoten (ohne Zellkern).
Bild 2: Der Ur-Eukaryot lebt davon, dass er Ur-Prokaryoten durch eine Endocytose aufnimmt und dann mit Hilfe von Enzymen verdaut. Weil die aufgenommenen Ur-Prokaryten größere feste Partikel sind, spricht man bei der Endocytose auch von einer Phagocytose.
Bild 3: Aber irgendwann nahm der Ur-Eukaryot einmal einen Ur-Prokaryoten auf, der in der Lage war, durch oxidative Prozesse Energie in leicht verwertbarer Form (heute ATP) bereit zu stellen. Es kam nicht zur sofortigen Verdauung nach der Phagocytose (warum auch immer), sondern der besondere Ur-Prokaryot blieb im Ur-Eukaryot erhalten. Doch durch die Phagocytose hatte dieser Mitbewohner nun zwei Hüllmembranen, nämlich die prokaryotische eigene (innere) Membran (2) und die eukaryotische Umhüllungsmembran (1), die entstand, als der Ur-Prokaryot bei der Phagocytose, in einem Vesikel eingesperrt, ins Zellinnere aufgenommen wurde.
Bild 4: Zwischen dem Ur-Eukaryot und dem Ur-Prokaryot entwickelte sich ein symbiotisches Verhältnis. Der Ur-Eukaryot war größer und konnte daher selbst nicht so leicht phagocytiert (gefressen) werden. Dadurch war auch der Ur-Prokaryot im Inneren des anderen vor weiteren Fressversuchen besser geschützt. Außerdem versorgte der Ur-Eukaryot den Ur-Prokaryoten mit Stoffen (Sauerstoff, Zucker), die dieser für seine Fähigkeit Energie freizusetzen, brauchte.
Der Ur-Prokaryot lieferte dafür dem Ur-Eukaryoten genau diese Form von freigesetzter und leicht verwertbarer Energie. Dadurch musste dieser nicht mehr so oft und so viel anderes phagocytieren und selbst verdauen. Die zusätzliche Energieversorgung war von enormem Vorteil. Die Pagocytose und Verdauung hätte einmal Energie geliefert. Die Nicht-Verdauung lieferte dagegen ständig verfügbare Energie (sofern der Mitbewohner entsprechende Stoffe erhielt). Auf jeden Fall sorgte das Zusammenleben für beide Seiten ein effektiveres Dasein.
Die Symbiose ging schließlich soweit, dass sich sogar die Teilungszyklen der beiden Zelltypen einander anglichen. Teilte sich der Ur-Eukaryot, teilte sich auch der Ur-Prokaryot, so dass beide Tochterzellen des Eukaryoten auch Prokaryoten enthielten. Der Ur-Prokaryot hatte sich zum Mitochondrium entwickelt (Zellorganell), während der Ur-Eukaryot nun zu einer eukaryotischen Zelle geworden war, aus dem sich dann die heutigen Tier- und Pilzzellen entwickeln konnten.
Bild 5: Dieser Vorgang wiederholte sich noch einmal, als die nun eukaryotische Zelle einst einen weiteren Ur-Prokaryoten phagocytierte, der in der Lage war, photosynthetisch Lichtenergie zu benutzen, um daraus Zucker herzustellen (chemisch gebundene Energie). Auch hier kam es nicht zur Verdauung, sondern der Eukaryot „erkannte” die Vorteile, die der neue Mitbewohner bot.
Bild 6: Auch hier entwickelte sich ein symbiotisches Verhältnis. Der neue Ur-Prokaryot entwickelte sich zum Chloroplasten (mit zwei Hüllmembranen), die Teilungszyklen wurden einander angepasst und die Ur-Pflanzenzelle (mit Mitochondrium und Chloroplast) war „geboren”.
Die Vorteile für alle liegen auf der Hand: der Chloroplast kann mit Hilfe von Sonnenlicht aus Wasser und Kohlenstoffdioxid energiereiche Zucker herstellen (und dabei entsteht auch Sauerstoff). Der Zucker und der Sauerstoff können dann direkt (in der selben Zelle) vom Mitochondrium in Kohlenstoffdioxid und Wasser abgebaut werden, wobei Energie in Form von zelleigenem ATP freigesetzt wird. Die Zelle wird zum Selbstversorger, der Lichtenergie in zelleigene (chemische) Energieträger umwandeln kann (die Zelle wurde photoautotroph = durch Licht selbsternährend).
Was hier dargestellt wird, ist die sogenannte Endosymbiontentheorie. Endo- weil die heutigen Zellorganellen Mitochondrium und Chloroplast wahrscheinlich durch einstige Endocytosen (Phagocytosen) aufgenommen wurden. Symbionten, weil sich ein symbiotisches Verhältnis zwischen den jeweiligen Zelltypen entwickelte. Theorie, weil es ein paar Hinweise gibt, die diese Möglichkeit der Entstehung von Tier, Pilz- und Pflanzenzelle sehr plausibel machen.
Indizien dafür sind die doppelte Membran der Organellen (prokaryotische innere, eukaryotische äußere Membran), der Umstand, dass sowohl die Mitochondrien als auch die Chloroplasten über eigenes Erbgut verfügen (Überbleibsel des ehemals prokaryotischen Lebens) und der Umstand, dass man derartige Prozesse in Frühform auch heute beobachten kann (Einzeller Hatena arenicola; viele Korallen...) und einiges mehr...
Grüße von der Waterkant
Wäre sehr nett wenn Sie es mir erklären würden. Habe die rechte Seite nicht so ganz verstanden.