Uploaded by oktovianuskolo

TEORI ENDOSYMBIOSIS

advertisement
TEORI ENDOSYMBIOSIS
Teori endosimbiotik menerangkan
bahwa beberapa organel
eukariota berasal dari
simbiosis antara organisme bersel tunggal yang terpisah. Menurut teori ini, mitokondria dan
plastida (misalnya kloroplas), dan organel mungkin lainnya, mewakili bakteri yang hidup bebas
yang diambil di dalam sel lain sebagai endosimbion. Bukti molekuler dan biokimia menunjukkan
mitokondria dikembangkan dari proteobacteria dan kloroplas dari cyanobacteria.
Sebuah endosimbion adalah setiap organisme yang hidup dalam tubuh atau sel dari
organisme lain, yaitu membentuk endosimbiosis (Yunani: endon "dalam", syn "bersama-sama"
dan biosis "hidup").
Teori endosimbiosis mencoba menjelaskan asal-usul organel seperti mitokondria dan
kloroplas dalam sel eukariotik. Teori ini mengusulkan bahwa kloroplas dan mitokondria
berevolusi dari jenis bakteri yang sel eukariotik ditelan melalui endophagocytosis. Sel-sel dan
bakteri terperangkap di dalamnya memasuki hubungan simbiosis, hubungan erat antara berbagai
jenis organisme selama waktu yang panjang , yang berarti bahwa salah satu organisme (bakteri)
hidup dalam lainnya (sel eukariotik).
Menurut teori endosimbiosis, sel anaerobik mungkin tertelan sebuah bakteri aerobik
namun gagal untuk mencernanya. Bakteri aerobik berkembang dalam sel karena sitoplasma sel
berlimpah dalam molekul makanan setengah-dicerna. Bakteri dicerna molekul-molekul dengan
oksigen dan memperoleh sejumlah besar energi. Karena bakteri memiliki begitu banyak energi,
mungkin bocor beberapa sebagai Adenosin trifosfat ke dalam sitoplasma sel. Ini manfaat sel
anaerobik karena memungkinkannya untuk mencerna makanan aerobik. Akhirnya, bakteri
aerobik tidak bisa lagi hidup mandiri dari sel, dan oleh karena itu menjadi mitokondria. Asal usul
kloroplas sangat mirip dengan mitokondria. Sebuah sel
telah menangkap cyanobacterium
fotosintesis dan gagal untuk mencernanya. Cyanobacterium yang berkembang dalam sel dan
akhirnya berkembang menjadi kloroplas pertama. Organel eukariotik lain mungkin juga
berkembang melalui endosimbiosis, telah diusulkan bahwa silia, flagela, sentriol, dan
mikrotubulus mungkin berasal dari simbiosis antara bakteri spiroketa dan sel eukariotik awal,
tapi ini tidak diterima secara luas di kalangan ahli biologi.
Ada beberapa contoh bukti yang mendukung teori endosimbiosis. Mitokondria dan
kloroplas mengandung pasokan kecil mereka sendiri DNA, yang mungkin sisa-sisa genom
organel bakteri aerobik. Satu bukti yang paling meyakinkan dari turunnya organel dari bakteri
adalah posisi urutan DNA mitokondria dan plastid pada pohon filogenetik bakteri. Mitokondria
memiliki urutan yang jelas menunjukkan asal dari sekelompok bakteri yang disebut
alphaproteobacteria. Plastida memiliki urutan DNA yang menunjukkan asal dari cyanobacteria
(alga biru-hijau). Selain itu, ada organisme hidup sekarang, yang disebut intermediet hidup, yang
berada dalam kondisi endosymbiotic mirip dengan sel prokariotik dan bakteri aerobik. Hidup
bercampur menunjukkan bahwa evolusi yang diajukan oleh teori endosimbion adalah mungkin.
Misalnya, raksasa amoeba Pelomyxa tidak memiliki mitokondria tetapi memiliki bakteri aerobik
yang melaksanakan peran serupa. Berbagai karang, kerang, siput, dan satu spesies Paramecium
permanen tuan ganggang di sel mereka.
http://siskamelani.blogspot.co.id/2013/05/endosymbiosis.html
Teori Endosimbiosis
Pernahkah kalian mendengar teori endosimbiosis? Saya kira teori ini sadah tidak asing
lagi, terutama oleh orang2 yang berkutat di bidang biologi & evolusi. Teori endosimbiosis ini
adalah teori yang sangat terkenal dan menjadi pegangan utama para evolusionis, dalam
menjelaskan asal-mula kehidupan. Walaupun bila dipahami, teori endosimbiosis ini akan sangat
lucu dan tidak masuk akal. Salah satu contohnya adalah gambar yang sedang anda lihat di atas.
Hipotesis ini diajukan oleh Lynn Margulis pada tahun 1970 di dalam bukunya The
Origin of Eukaryotic Cells (Asal Usul Sel-Sel Eukariotis). Di dalam buku ini, Margulis
menyatakan bahwa sebagai akibat kehidupan berkoloni dan parasit, sel-sel bakteri berubah
menjadi sel-sel tumbuhan dan sel hewan. Menurut teori ini, sel-sel tumbuhan muncul ketika
bakteri fotosintetik dimakan oleh sel bakteri lain. Bakteri fotosintetik berevolusi di dalam sel
inang menjadi kloroplas. Akhirnya, organel-organel dengan struktur yang sangat rumit seperti
inti, badan Golgi, retikulum endoplasma, dan ribosom berkembang, dengan satu atau lain cara.
Maka, sel tumbuhan pun lahir.
Awal mula teori ini muncul adalah karena para evolusionis menganggap bahwa sel
eukariotik berasal dari sel prokariotik ygberevolusi scr perlahan2 manjadi sel eukariotik, tapi
ternyata teori ini salah dengan munculnya teori endosimbiosis dari Margulis ini. (Padahal
keduanya salah kaprah.... hehe)
Menurut si Margulis ini, sel eukariotik terbentuk dari gabungan 2 sel prokariotik. Sel
prokariotik besar yang bersifat heterotrof anaerob memakan sel prokariotik yg lebih kecil yg
bersifat aerob. Karena sel prokariot kecil tdk dpt dicerna oleh sel prokariot besar, akhirnya sel
prokariot kecil itu menetap di tubuh sel prokariot besar dan menjadi endosimbion iangnya. Saat
iangnya bereproduksi, maka sel ini juga ikut reproduksi. Setelah beberapa generasi sel ini akan
kehilangan sifat yg tidak dibutuhkan, dan muncullah mitokondria. Dan apabila mitokondria ini
ber-endosimbiosis dg Cyanobacteria, maka akan terbentuk kloroplast dst, sampai membentuk
tumbuhan dan hewan.
Sangat lucu bukan? Bahkan aneh.... seandainya sel itu tidak terscerna pun, pastilah
enzim2 pencernaan yg akan menghancurkannya. Tapi para evolusionis berpendapat bahwa
enzim2 pencernaan sudah lenyap. Lenyap? Kalo enzim2 pencernaan lenyap, bagimana sel itu
bisa hidup? Sel itu tentunya akan mati karena kekurangan gizi.
Sungguh para evolusionis yg sangat angkuh, mereka tidak mau mengakui adanya sebuah
kekuatan yg Maha Dahsyat dalam semua ini. Bahwa mereka semua -termasuk kita- tidak
berevolusi dari satu jenis yg satu ke jenis yg lain, melainkan DICIPTAKAN OLEH SANG
MAHA KUASA, ALLAH SWT.
http://x-coretanku.blogspot.co.id/2008/12/teori-endosimbiosis.html
Teori Serial endosimbiosis Evolusi eukariotik
kali ini kita akan bahas sejarah teori endosimbiosis,dari prokariot ke eukariot, dari aerob
ke anaerob dan dari tidak berkloroplas dan mitokondria, sampai akhirnya terbentuk sel dengan
kloroplas dan mitokondria.
Transisi dan evolusi antara eukariot,sel dengan inti dan prokariot, menurut beberapa ahli
menjadi perubahan paling mendalam dalam sejarah evolusi,asal-usul dari sel eukariot yang
menurut beberapa ahli berasal dari aktvitas endosymbiosis, yang mena dalam teori ini
menjelaskan fenomena adanya organisme yang hidup dalam satu komponen organisme saling
melengkapi satu sama lain beberapa orang lebih mengenal dengan istilah hipotesis
endosymbiosis, hipotesis ini menyebutkan bahwa sel eukariotuk berasal dari perkembangan sel
prokariotik
Hal ini didasarkan pada kenyataan struktur dari sel eukariotik :
1. Merupakan membrane rangkap,terdiri dari membrane luar dan membrane dalam
2. Membrane luar nucleus memiliki hubungan secara langsung dengan membrane sel reticulum
endoplasma.Hubungan ini merupakan sisa-sisamembran plasma yang melekuk ke dalam
Gagasan bahwa pada dasarnya sel eukariotik sebenarnya merupakan koloni mikroba
pertama kali diusulkan pada tahun 1920 oleh ahli biologi Amerika Ivan Wallin (Fausto-Sterling
1993). Pencetus versi modern SET adalah biologi Lynn Margulis. Pada tahun 1981,Margulius
dengan edisi pertama yang berjudul simbiosis eolution, dimana awala gagasanya menyatakan
bahwa sel eukariotik berinterkasi,bergabung dalam urutan tertentu. Nenek moyang dahulunya
mendapatkan organel tersebut dari dalam sel inangnya baik yang menjadi mangsanya maupun
parasite internal,selanjutnya hubungan itu berkembang menjadi hubungan saling menguntungkan
bagi kedua organisme,saling bergantung dan akhirnya berevolusi.
Dalil bahwa nenek moyang mitokondria yang hidup bebas , seperti halnya Daptobacter
dan Bdellovibrio, yang mengembangkan kemampuan untuk secara efisien bernafasdengan
memanfaatkan oksigen (Margulis dan Sagan 1987).
Itu dapat dibuktikan dengan adanya struktur dari mitokondria :
1. Mitokondria
memilik
dua
membrane
yaitu
membrane
luar
dan
membrane
dalam.membran luar diduga membrane sel inang yang melekuk kedalam, ketika menelan
sel bakteri aerob,sedangkan membrane dalam diduga merupakn membrane bakteri aerob
2. Bukti selanjutnya yiatu bahkan sampai saat ini ada bakteri aerob yang memilikimesosom
sebagai penghasil energy, diduga sel prokariot anaerob mirip dengan bakteri aerob
tersebut
3. Didalam mitokondria terdapat DNA yang mengontrol pembuatan polipeptida yang
berbeda dengan DNA Inang, diduga mirip dengan DNA prokariot
4. Polipeptida yang dihasilkan didalam mitokondria digunakan sendiri oleh mitokondria
tersebut, polipeptida ini berbeda dengan polipeptida sel inang
5. Mitokondria mampu membelah diri seperti bakteri sehingga jumlahnya dapat bertambah
banyak
Sedangakan nenek moyang kloroplas hari ini adalah cyanobacteria, yang awalnya
organisme fotosintetik independen. Selain itu, silia whiplike yang umum pada eukariota tetapi
tidak ditemukan pada prokariota yang diperkirakan berasal dari kelompok lain masih hidup
bebas . Menurut SET, sel host asli prokariotik adalah archaebacterium, mirip dengan
Thermoplasma yang ditemukan hari ini, yang dapat menahan suhu tinggi dan kondisi asam
(Margulis dan Sagan 1987). Ini adalah sel inang tidak berfotosintesis dan mampu secara efektif
menggunakan oksigen.
Hipotesis untuk pemebntukan kloroplas ini sendiri dpada dasarnya dikemukakan berdasarkan
bahwa :
1. Kloroplas meiliki membrane ganda dan membrane luarnya mrip dengan struktur
membrane sel
2. Ada bakteri fotosintetik yang memliki membrane fotosintetik mirip dengan tilakoid pada
kloroplas
3. Didalam kloroplas terdapat DNA yang juga dijumpai pada bakteri fotosintetik.DNA
kloroplas memiliki fungsi versi tersendiri tidak dipengaruhi dNA nucleus sel inang.
4. Kloroplas dapat bertambah banyak melalui pembelahan seperti halnya bakteri
Sepanjang tulisannya, Margulis menyatakan simbiosis yang merupakan kekuatan
pendorong utama di balik evolusi. Menurutnya, kerja sama, interaksi, dan saling ketergantungan
di antara bentuk kehidupan diperbolehkan untuk dominasi global yang akhirnya hidup.
Akibatnya, gagasan evolusi Darwin sebagai "survival of the fittest," adalah sebuah kompetisi
yang terus-menerus antara individu dan spesies, dinilai tidak lengkap. Menurut Margulis dan
Sagan (1986), "Hidup tidak mengambil alih dunia dengan pertempuran, tetapi oleh jaringan."
Daripada fokus semata-mata pada penghapusan pesaing, pandangan Margulis lebih
mengutamakan simbiosis
Penemuan awal yang penting dalam mendukung SET terjadi di laboratorium Kwang W.
Jeon, seorang ahli biologi University of Tennessee. Jeon menyaksikan pembentukan simbiosis
amuba-bakteri simbion bakteri yang baru menjadi terintegrasi dalam host amuba (Jeon 1991).
Pada tahun 1966, saat pertama kali terinfeksi bakteri amuba, mereka mengaplikasikannya untuk
host ataupun bahan percobaan mereka. Namun, seiring berjalannya waktu, beberapa amuba
terinfeksi selamat dan menjadi tergantung pada endosymbion. Jeon membuktikan integrasi ini
dengan melakukan transplantasi inti antara amuba terinfeksi dan amuba netral . Jika dibiarkan
saja, para amuba hybrid meninggal dalam hitungan hari. Namun jika ia merupakan bentukan
hibrida ini dengan simbiosis, amuba pulih dan hidup serta kembali berkembang (Margulis dan
Sagan 1987). Penemuan ini berfungsi untuk menunjukkan mekanisme utama pembentukan el
baru yang terbentuk melauli system endosimbiosis(Jeon 1991).
Meskipun beberapa ide Margulius 'tetap kontroversial, ada banyak bukti yang
mendukungnya. Bukti ini berfungsi untuk mempertahankan gagasan asal endosymbiotic
mitokondria dan kloroplas. Pengakuan bahwa kloroplas mitokondria dan bisa muncul hanya dari
yang sudah ada sebelumnya. Para ilmuwan menemukan bahwa mitokondria dan kloroplas tidak
dapat dibentuk dalam sel yang tidak memiliki struktur mereka karena kode dan struktur yang
berbeda . Juga, baik mitokondria dan kloroplas memiliki set mereka sendiri ,gen yang lebih mirip
dengan prokariota daripada eukariota. Mereka berdua mengandung molekul DNA melingkar,
seperti yang ditemukan di prokariota. Akhirnya, baik mitokondria dan kloroplas memiliki sendiri
protein-sintesis mesin.
Aspek paling diterima dan paling dipertanyakan dari SET adalah hipotesis undulipodia
eukariotik berasal dari bakteri spirochete (Margulis 1993). Istilah "undulipodia" digunakan untuk
menggambarkan motilitas organel eukariotik, flagela dan silia. Undulipodia terdiri dari
mikrotubulus dalam konfigurasi tertentu. Mikrotubulus yang terdiri dari protein yang terkait erat
beberapa disebut Tubulin. Struktur ini jauh lebih besar dan lebih kompleks daripada flagela
bakteri, yang terbuat dari protein flagellin. SET ini mendalilkan bahwa undulipodia mungkin
berasal dari bakteri melalui simbiosis motilitas (Bermudes, Margulis, dan Tzertzinis 1987). Ide
ini disebut sebagai hipotesis eksogen. Rincian argumen yang kompleks, tetapi pendukung titik
SET untuk beberapa baris bukti. Argumen mereka menekankan biologi organel sendiri, distribusi
mereka, dan terjadinya struktur terkait dan analog. Para penentang pandangan ini, pendukung
hipotesis endogen, menunjukkan bahwa undulipodia berasal internal sebagai perpanjangan
mikrotubulus digunakan dalam mitosis. Hipotesis ini juga disebut sebagai filiasi langsung, yang
merupakan pandangan nonsimbiotik evolusi yang menekankan peran berbagai jenis mutasi pada
pemisahan evolusi sel eukariotik dari sel prokariotik.
Kontroversi utama antara hipotesis endogen dan eksogen untuk asal undulipodia
bersandar pada soal kronologi. Para pendukung klaim hipotesis endogen mengklaim
mikrotubulus mendahului asal undulipodia, yang akhirnya muncul bentukan endogen.
Sebaliknya, negara-negara hipotesis eksogen yang simbiosis motilitas memunculkan sel dengan
undulipodia, dan akuisisi ini kemudian menyebabkan struktur internal yang terlibat dalam
mitosis (Bermudes, Margulis, dan Tzertzinis1987). Meskipun asal simbiosis undulipodia adalah
mendapatkan dukungan, kontroversi masih harus diselesaikan. Menurut Bermudes dan Margulis
(1985), terdapat bukti yang cukup untuk membuktikan baik filiasi langsung atau hipotesis
simbiosis untuk asal undulipodia.
Untuk memahami implikasi teori klasifikasi dari semua bentuk kehidupan, ringkasan
singkat dari penafsiran saat peristiwa endosymbiotic diperlukan. Menurut teori ini, eukariota
berkembang ketika sel-sel archaea dan eubacterial bergabung dalam simbiosis anaerobik. Sel
archaea disediakan sitoplasma sel sedangkan eubacterial (spirochete a) diperbolehkan untuk
mobilitas dan, pada akhirnya, mitosis.
Meskipun inti adalah karakteristik yang mendefinisikan sel eukariotik, asal usul organel
ini dan simbiosisnya tidak pasti,. Margulis cenderung mendukung proses yang melibatkan
kombinasi filiasi langsung dan simbiosis sebagai sumber dari sel berinti. Dia percaya bahwa
beberapa sel prokariotik berevolusi inti primitif melalui filiasi langsung tetapi tetap prokariotik.
Lainnya berevolusi struktur yang sama tetapi juga diperoleh gen simbiosis dan akibatnya
menjadi eukariota (Margulis 1993).
Sebuah makalah tahun 1996 oleh Golding dan Gupta , sengketa pandangan tradisional
tentang asal-usul inti dan menyarankan alternatif yang disebut model chimeric. Istilah "chimeric"
merujuk pada suatu organisme yang mengandung jaringan dari setidaknya dua orang tua yang
berbeda secara genetik. Model chimeric mengusulkan bahwa sel eukariotik pertama muncul
sebagai hasil dari peristiwa fusi yang tidak biasa antara eubacterium Gram-negatif (host) tanpa
dinding sel dan archaebacterium (Simbion) di mana kedua orang tua membuat kontribusi besar
untuk genom nuklir sel. Inti muncul sebagai hasil lipat di membran inang sekitar sel ditelan.
Model chimeric didasarkan pada bukti genetik dan biokimia. Salah satu bukti genetik yang
mendukung model adalah fakta bahwa sel-sel prokariotik yang homogenomic (memiliki materi
genetik dari salah satu orang tua saja), sedangkan sel eukariotik yang heterogenomic (memiliki
materi genetik dari lebih dari satu orang tua). Bukti biokimia dalam mendukung model chimeric
melibatkan filogenetik, atau evolusi, analisis data sekuens dari protein. Analisis ini menunjukkan
hubungan erat antara bakteri Gram-negatif dan eukariota di satu sisi dan Gram-positif bakteri
dan archaebacteria di sisi lain (Golding dan Gupta 1996). Data protein bahkan lebih urutan
menyarankan hubungan antara eukariota dan archaebacteria. Data ini menunjukkan bahwa
hubungan simbiosis antara bakteri Gram-negatif dan archaebacteria sebagai nenek moyang dari
sel eukariotik layak. Secara keseluruhan, data sekuens mendukung model chimeric.
Penelitian Martin dan Müller (1998) ke asal mitokondria telah menyebabkan teori baru
yang disebut endosimbiosis Pada gambar saat asal dari sel eukariotik "hipotesis hidrogen.",
Mitokondria adalah "kecelakaan beruntung" (Vogel 1998). Sel inang leluhur hanya menelan
nenek moyang mitokondria, tidak sepenuhnya menelan itu, dan sebuah sel bahkan lebih sukses
menghasilkan. Menurut hipotesis hidrogen, bagaimanapun, sel eukariotik pertama tidak
terbentuk hanya secara kebetulan. Sebaliknya, itu adalah hasil dari kesatuan tujuan antara sel
inang archaebacterial, sinkronisasi yang akhirnya menghasilkan
metana, dan simbion
mitokondria masa depan yang membuat hidrogen dan karbon dioksida sebagai produk limbah
dari metabolisme anaerobik. Dengan demikian, meskipun Simbion itu mungkin mampube
respirasi aerobik, simbiosis dimulai dari hasil dari produk metabolisme anaerobik.
Ketergantungan tuan rumah pada hidrogen diproduksi oleh simbion tersebut diidentifikasi
sebagai prinsip selektif yang mengkonsolidasi nenek moyang sel eukariotik (Martin Müller dan
1998).
Hipotesis hidrogen memiliki beberapa implikasi penting yang bertentangan dengan
pandangan saat ini hubungan antara eukariota dan archaebacteria. Dalam pandangan saat ini,
eukariota bercabang dari sejak lama dari archaebacteria sebelum archaebacteria telah dibagi
menjadi kelompok. Hipotesis hidrogen menyiratkan bahwa eukariota pertama muncul,kemudian
pada gambar mekanismeevolusi, yang menggambarkan kaitan erat terhadap archabacteria.
Penjelasan lain baru-baru ini tentang asal-usul eukariota yang disebut "hipotesis
syntrophic" disajikan oleh García López dan Moreira (1998). Meskipun mereka secara
independen mengusulkan, hipotesis syntrophic bersifat komplementer dalam beberapa aspek
dengan hipotesis hidrogen. Kedua hipotesis setuju saran dari metabolisme anaerobik untuk asal
simbiosis mitokondria. Mereka juga sangat mirip dalam beberapa rincian metabolisme simbiosis
dan fitur molekul archaea (López-Garcia dan Moreira 1998). Perbedaan utama antara dua
hipotesis adalah sifat kmitraan bakteri asli. Seperti yang dinyatakan sebelumnya, dalam hipotesis
hidrogen, simbiosis asli diperkirakan terjadi antara archaebacterium metanogen dan nenek
moyang eubacterial ke mitokondria. Dalam hipotesis syntrophic, simbiosis aslinya dipahami
telah
terjadi
antara
archaebacterium
metanogen
dan
sulfat-respiring
leluhur
delta-
proteobacterium. Yang pertama memberikan materi genetik pusat dan metabolisme asam nukleat
sedangkan yang kedua diberikan karakteristik yang paling metabolik (López-Garcia dan Moreira
1998). Mitokondria diperkirakan berasal dari acara, kemudian simbiosis independen. Seperti
dengan hipotesis hidrogen, analisis sekuensing genetik lanjut diperlukan dalam rangka untuk
klaim hipotesis syntrophic harus ditegakkan.
Hampir tiga puluh tahun sejak Lynn Margulis pertama kali diterbitkan sebuah buku
tentang asal-usul sel eukariotik. Sejak saat itu, biologi telah mengalami perubahan yang luar
biasa. Perubahan yang paling terlihat adalah akumulasi ekstensif data sekuens untuk kedua asam
nukleat dan protein. Pengumpulan data baru niscaya akan mengakibatkan revisi terus menerus
dari teori endosimbiosis serial asal dari sel eukariotik. Meskipun ketidakpastian masa depan,
fondasi penting telah diletakkan. Simbiosis kini diterima oleh komunitas ilmiah sebagai faktor
penting
dalam
menghasilkan
perubahan
evolusioner.
Langkah
berikutnya
termasuk
pengembangan metode yang lebih rumit untuk menafsirkan data sekuens genetik dan molekuler
dan usaha dari segar melihat catatan fosil.
http://rezkirasyak.blogspot.co.id/2013/03/teori-serial-endosimbiosis-evolusi_13.html
Download
Random flashcards
Rekening Agen Resmi De Nature Indonesia

9 Cards denaturerumahsehat

Card

2 Cards

Dokumen

2 Cards oauth2_google_646e7a51-ae0a-49c7-9ed7-2515744db732

Create flashcards