Mitochondrie. História objavenia ribozómov Umiestnenie v bunke a delenie

Mitochondrie- Toto dvojmembránová organela eukaryotická bunka, ktorej hlavnou funkciou je Syntéza ATP– zdroj energie pre život bunky.

Počet mitochondrií v bunkách nie je konštantný, v priemere od niekoľkých jednotiek po niekoľko tisíc. Tam, kde sú procesy syntézy intenzívne, je ich viac. Veľkosť mitochondrií a ich tvar sa tiež líšia (okrúhle, predĺžené, špirálovité, miskovité atď.). Častejšie majú okrúhly, podlhovastý tvar s priemerom do 1 mikrometra a dĺžkou do 10 mikrónov. Môžu sa pohybovať v bunke s prietokom cytoplazmy alebo zostať v jednej polohe. Sťahujú sa na miesta, kde je výroba energie najviac potrebná.

Treba mať na pamäti, že ATP sa v bunkách syntetizuje nielen v mitochondriách, ale aj v cytoplazme počas glykolýzy. Účinnosť týchto reakcií je však nízka. Zvláštnosťou funkcie mitochondrií je, že v nich prebiehajú nielen oxidačné reakcie bez kyslíka, ale aj kyslíkové štádium energetického metabolizmu.

Inými slovami, funkciou mitochondrií je aktívne sa podieľať na bunkovom dýchaní, ktoré zahŕňa mnohé reakcie oxidácie organických látok, prenos vodíkových protónov a elektrónov, uvoľňovanie energie, ktorá sa akumuluje v ATP.

Mitochondriálne enzýmy

Enzýmy translokuje Vnútorná membrána mitochondrií vykonáva aktívny transport ADP a ATP.

V štruktúre cristae sa rozlišujú elementárne častice pozostávajúce z hlavy, stopky a základne. Na hlavách pozostávajúcich z enzýmu ATPázy, dochádza k syntéze ATP. ATPáza zabezpečuje spojenie fosforylácie ADP s reakciami dýchacieho reťazca.

Komponenty dýchacieho reťazca sa nachádzajú na báze elementárnych častíc v hrúbke membrány.

Matica obsahuje väčšinu Enzýmy Krebsovho cyklu a oxidácia mastných kyselín.

V dôsledku činnosti elektrického transportného dýchacieho reťazca do neho vstupujú vodíkové ióny z matrice a uvoľňujú sa na vonkajšej strane vnútornej membrány. Vykonávajú to určité membránové enzýmy. Rozdiel v koncentrácii vodíkových iónov na rôznych stranách membrány vedie k gradientu pH.

Energia na udržanie gradientu je dodávaná prenosom elektrónov pozdĺž dýchacieho reťazca. V opačnom prípade by vodíkové ióny difundovali späť.

Energia z gradientu pH sa používa na syntézu ATP z ADP:

ADP + P = ATP + H20 (reakcia je reverzibilná)

Výsledná voda sa odstráni enzymaticky. To spolu s ďalšími faktormi uľahčuje reakciu zľava doprava.

Mitochondrie sú mikroskopické organely viazané na membránu, ktoré dodávajú bunke energiu. Preto sa nazývajú energetické stanice (batérie) článkov.

Mitochondrie chýbajú v bunkách jednoduchých organizmov, baktérií a entaméb, ktoré žijú bez použitia kyslíka. Niektoré zelené riasy, trypanozómy obsahujú jednu veľkú mitochondriu a bunky srdcového svalu a mozgu majú 100 až 1000 týchto organel.

Štrukturálne vlastnosti

Mitochondrie sú dvojmembránové organely; majú vonkajšie a vnútorné membrány, medzimembránový priestor medzi nimi a matricu.

Vonkajšia membrána. Je hladká, nemá záhyby a oddeľuje vnútorný obsah od cytoplazmy. Jeho šírka je 7 nm a obsahuje lipidy a proteíny. Dôležitú úlohu zohráva porín, proteín, ktorý tvorí kanály vo vonkajšej membráne. Poskytujú iónovú a molekulárnu výmenu.

Medzimembránový priestor. Veľkosť medzimembránového priestoru je asi 20 nm. Látka, ktorá ho vypĺňa, má podobné zloženie ako cytoplazma, s výnimkou veľkých molekúl, ktoré sem môžu preniknúť iba aktívnym transportom.

Vnútorná membrána. Je postavený hlavne z bielkovín, iba tretina je pridelená lipidovým látkam. Veľký počet proteínov sú transportné proteíny, pretože vnútorná membrána nemá voľne priechodné póry. Tvorí mnoho výrastkov – cristae, ktoré vyzerajú ako sploštené hrebene. K oxidácii organických zlúčenín na CO 2 v mitochondriách dochádza na membránach krýs. Tento proces je závislý od kyslíka a prebieha pôsobením ATP syntetázy. Uvoľnená energia sa ukladá vo forme molekúl ATP a využíva sa podľa potreby.

Matrix– vnútorné prostredie mitochondrií má zrnitú, homogénnu štruktúru. V elektrónovom mikroskope môžete vidieť granule a vlákna v guľôčkach, ktoré voľne ležia medzi krystami. Matrica obsahuje semiautonómny systém syntézy proteínov - DNA, všetky typy RNA a sú tu umiestnené ribozómy. Napriek tomu je väčšina bielkovín dodávaná z jadra, a preto sa mitochondrie nazývajú poloautonómne organely.

Umiestnenie a delenie buniek

Hondriom je skupina mitochondrií, ktoré sú sústredené v jednej bunke. V cytoplazme sa nachádzajú rôzne, čo závisí od špecializácie buniek. Umiestnenie v cytoplazme závisí aj od okolitých organel a inklúzií. V rastlinných bunkách zaberajú perifériu, pretože mitochondrie sú tlačené smerom k membráne centrálnou vakuolou. V obličkových epiteliálnych bunkách membrána vytvára výbežky, medzi ktorými sú mitochondrie.

V kmeňových bunkách, kde energiu využívajú všetky organely rovnako, sú mitochondrie rozložené chaoticky. V špecializovaných bunkách sa sústreďujú najmä v oblastiach s najväčšou spotrebou energie. Napríklad v priečne pruhovaných svaloch sa nachádzajú v blízkosti myofibríl. V spermiách špirálovito pokrývajú os bičíka, pretože na jeho uvedenie do pohybu a pohyb spermií je potrebné veľa energie. Prvoci, ktorí sa pohybujú pomocou riasiniek, tiež obsahujú veľké množstvo mitochondrií vo svojej základni.

divízie. Mitochondrie sú schopné samostatnej reprodukcie, majú svoj vlastný genóm. Organely sú rozdelené zúžením alebo septami. Tvorba nových mitochondrií v rôznych bunkách sa líši vo frekvencii, napríklad v tkanive pečene sa nahrádzajú každých 10 dní.

Funkcie v bunke

1. Hlavnou funkciou mitochondrií je tvorba molekúl ATP.
2. Depozícia vápenatých iónov.
3. Účasť na výmene vody.
4. Syntéza prekurzorov steroidných hormónov.

Molekulárna biológia je veda, ktorá študuje úlohu mitochondrií v metabolizme. Tiež premieňajú pyruvát na acetyl-koenzým A a beta-oxidáciu mastných kyselín.

Podobnosti medzi mitochondriami a chloroplastmi

Spoločné vlastnosti mitochondrií a chloroplastov sú primárne spôsobené prítomnosťou dvojitej membrány.

Medzi znaky podobnosti patrí aj schopnosť nezávisle syntetizovať proteín. Tieto organely majú svoju vlastnú DNA, RNA a ribozómy.

Mitochondrie aj chloroplasty sa môžu deliť zúžením.

Spája ich aj schopnosť produkovať energiu, na túto funkciu sú viac špecializované mitochondrie, no chloroplasty produkujú aj molekuly ATP pri fotosyntetických procesoch. Rastlinné bunky majú teda menej mitochondrií ako živočíšne, pretože funkcie za ne čiastočne vykonávajú chloroplasty.

Stručne popíšme podobnosti a rozdiely:

• Sú to dvojmembránové organely;
• vnútorná membrána tvorí výbežky: cristae sú charakteristické pre mitochondrie a thillacoidy sú charakteristické pre chloroplasty;
• majú vlastný genóm;
• schopný syntetizovať proteíny a energiu.

Tieto organely sa líšia svojimi funkciami: mitochondrie sú určené na syntézu energie, dochádza tu k bunkovému dýchaniu, chloroplasty potrebujú rastlinné bunky na fotosyntézu.

Ribozómy: štruktúra a funkcie

Definícia 1

Poznámka 1

Hlavnou funkciou ribozómov je syntéza bielkovín.

Ribozomálne podjednotky sa tvoria v jadierku a potom vstupujú do cytoplazmy oddelene od seba cez jadrové póry.

Ich počet v cytoplazme závisí od syntetickej aktivity bunky a môže sa pohybovať od stoviek až po tisíce na bunku. Najväčší počet ribozómov možno nájsť v bunkách, ktoré syntetizujú proteíny. Nachádzajú sa aj v mitochondriálnej matrici a chloroplastoch.

Ribozómy v rôznych organizmoch, od baktérií po cicavce, sa vyznačujú podobnou štruktúrou a zložením, hoci prokaryotické bunky majú menšie ribozómy a sú početnejšie.

Každá podjednotka pozostáva z niekoľkých typov molekúl rRNA a desiatok typov proteínov v približne rovnakých pomeroch.

Malé a veľké podjednotky sa nachádzajú samostatne v cytoplazme, kým sa nezapoja do procesu biosyntézy proteínov. Spojujú sa navzájom a s molekulou mRNA, keď je potrebná syntéza, a po dokončení procesu sa opäť rozpadajú.

Molekuly mRNA, ktoré boli syntetizované v jadre, vstupujú do cytoplazmy k ribozómom. Z cytosolu molekuly tRNA dodávajú aminokyseliny do ribozómov, kde sa syntetizujú proteíny za účasti enzýmov a ATP.

Ak sa niekoľko ribozómov naviaže na molekulu mRNA, vytvoria sa polyzómy, ktoré obsahujú od 5 do 70 ribozómov.

Plastidy: chloroplasty

Plastidy - organely charakteristické len pre rastlinné bunky, chýbajú v bunkách živočíchov, húb, baktérií a siníc.

Bunky vyšších rastlín obsahujú 10-200 plastidov. Ich veľkosť sa pohybuje od 3 do 10 mikrónov. Väčšina z nich je vo forme bikonvexnej šošovky, ale niekedy môžu byť vo forme dosiek, tyčiniek, zŕn a šupín.

V závislosti od pigmentového pigmentu prítomného v plastide sa tieto organely delia do skupín:

• chloroplasty(gr. chlór– zelená) – zelená farba,
• chromoplasty- žltá, oranžová a červenkastá farba,
• leukoplasty- bezfarebné plastidy.

Poznámka 2

Ako sa rastlina vyvíja, plastidy jedného typu sú schopné premeniť sa na plastidy iného typu. Tento jav je v prírode rozšírený: zmeny farby listov, farba ovocia sa mení počas procesu dozrievania.

Väčšina rias má namiesto toho plastidy chromatofóry(zvyčajne je v bunke len jedna, má značnú veľkosť a má tvar špirálovej stuhy, misky, pletiva alebo hviezdicového taniera).

Plastidy majú pomerne zložitú vnútornú štruktúru.

Chloroplasty majú svoju vlastnú DNA, RNA, ribozómy, inklúzie: škrobové zrná, tukové kvapôčky. Vonkajšie sú chloroplasty ohraničené dvojitou membránou, vnútorný priestor je vyplnený stroma– polotekutá látka), ktorá obsahuje zrná- špeciálne štruktúry charakteristické len pre chloroplasty.

Granas predstavujú balíčky plochých okrúhlych vrecúšok ( tylakoidy), ktoré sú naskladané ako stĺpec mincí kolmo na široký povrch chloroplastu. Tylakoidy susedných grana sú navzájom spojené do jedného prepojeného systému membránovými kanálmi (medzimembránovými lamelami).

V hrúbke a na povrchu sú zrná umiestnené v určitom poradí chlorofyl.

Chloroplasty majú rôzny počet zŕn.

Príklad 1

Chloroplasty buniek špenátu obsahujú 40-60 zŕn.

Chloroplasty nie sú prichytené na určitých miestach v cytoplazme, ale môžu meniť svoju polohu buď pasívne, alebo sa aktívne pohybovať smerom k svetlu ( fototaxia).

Aktívny pohyb chloroplastov je obzvlášť zreteľne pozorovaný s výrazným zvýšením jednostranného osvetlenia. V tomto prípade sa chloroplasty hromadia na bočných stenách bunky a sú orientované okrajovo. Pri slabom osvetlení sú chloroplasty orientované smerom k svetlu svojou širšou stranou a sú umiestnené pozdĺž bunkovej steny smerom k svetlu. Pri priemernej intenzite svetla zaujímajú chloroplasty strednú polohu. Týmto spôsobom sa dosiahnu najpriaznivejšie podmienky pre proces fotosyntézy.

Vďaka zložitému vnútornému priestorovému usporiadaniu štruktúrnych prvkov sú chloroplasty schopné efektívne absorbovať a využívať energiu žiarenia a tiež dochádza k časovej a priestorovej diferenciácii početných a rôznorodých reakcií, ktoré tvoria proces fotosyntézy. Reakcie tohto procesu závislé od svetla sa vyskytujú iba v tylakoidoch a biochemické (tmavé) reakcie sa vyskytujú v stróme chloroplastu.

Poznámka 3

Molekula chlorofylu je veľmi podobná molekule hemoglobínu a líši sa hlavne tým, že v strede molekuly hemoglobínu je atóm železa a nie atóm horčíka, ako je chlorofyl.

V prírode existujú štyri typy chlorofylu: a B C d.

Chlorofyly a a b nachádza sa v chloroplastoch vyšších rastlín a zelených rias; rozsievky obsahujú chlorofyly a a c,červená - a a d. Chlorofyly a a bštudovali lepšie ako ostatní (prvýkrát ich identifikoval začiatkom dvadsiateho storočia ruský vedec M.S. Tsvet).

Okrem nich existujú štyri typy bakteriochlorofyly– zelené pigmenty zelených a fialových baktérií: a B C d.

Väčšina baktérií schopných fotosyntézy obsahuje bakteriochlorofyl A, niektoré sú bakteriochlorofyl b, zelené baktérie - c a d.

Chlorofyl pomerne efektívne absorbuje energiu žiarenia a prenáša ju na iné molekuly. Vďaka tomu je chlorofyl jedinou látkou na Zemi, ktorá dokáže podporovať proces fotosyntézy.

Plastidy, podobne ako mitochondrie, sa vyznačujú do určitej miery autonómiou v rámci bunky. Sú schopné rozmnožovania hlavne delením.

Spolu s fotosyntézou dochádza v chloroplastoch k syntéze ďalších látok, ako sú bielkoviny, lipidy a niektoré vitamíny.

Vďaka prítomnosti DNA v plastidoch zohrávajú určitú úlohu pri prenose znakov dedením. (cytoplazmatická dedičnosť).

Mitochondrie sú energetické centrá bunky

Cytoplazma väčšiny živočíšnych a rastlinných buniek obsahuje pomerne veľké oválne organely (0,2–7 μm), pokryté dvoma membránami.

Mitochondrie Nazývajú sa elektrárne buniek, pretože ich hlavnou funkciou je syntéza ATP. Mitochondrie premieňajú energiu chemických väzieb organických látok na energiu fosfátových väzieb molekuly ATP, ktorá je univerzálnym zdrojom energie pre všetky životné procesy bunky a celého organizmu. ATP syntetizovaný v mitochondriách voľne vstupuje do cytoplazmy a potom ide do jadra a organel bunky, kde sa využíva jeho chemická energia.

Mitochondrie sa nachádzajú takmer vo všetkých eukaryotických bunkách, s výnimkou anaeróbnych prvokov a erytrocytov. V cytoplazme sa nachádzajú chaoticky, ale častejšie ich možno identifikovať v blízkosti jadra alebo na miestach s vysokou potrebou energie.

Príklad 2

Vo svalových vláknach sa mitochondrie nachádzajú medzi myofibrilami.

Tieto organely môžu meniť svoju štruktúru a tvar a tiež sa pohybovať v bunke.

Počet organel sa môže meniť od desiatok až po niekoľko tisíc v závislosti od aktivity bunky.

Príklad 3

Jedna pečeňová bunka cicavca obsahuje viac ako 1000 mitochondrií.

Štruktúra mitochondrií sa do určitej miery líši v rôznych typoch buniek a tkanív, ale všetky mitochondrie majú v podstate rovnakú štruktúru.

Mitochondrie vznikajú štiepením. Počas delenia buniek sú viac-menej rovnomerne rozdelené medzi dcérske bunky.

Vonkajšia membrána hladký, netvorí žiadne záhyby ani výrastky a je ľahko priepustný pre mnohé organické molekuly. Obsahuje enzýmy, ktoré premieňajú látky na reaktívne substráty. Podieľa sa na tvorbe medzimembránového priestoru.

Vnútorná membrána slabo priepustné pre väčšinu látok. Vytvára veľa výčnelkov vo vnútri matrice - Kriste. Počet kristov v mitochondriách rôznych buniek nie je rovnaký. Môže ich byť niekoľko desiatok až niekoľko stoviek a najmä v mitochondriách aktívne fungujúcich buniek (svalových buniek) je ich veľa. Obsahuje proteíny, ktoré sa podieľajú na troch dôležitých procesoch:

• enzýmy, ktoré katalyzujú redoxné reakcie dýchacieho reťazca a transport elektrónov;
• špecifické transportné proteíny podieľajúce sa na tvorbe vodíkových katiónov v medzimembránovom priestore;
• Enzymatický komplex ATP syntetázy, ktorý syntetizuje ATP.

Matrix- vnútorný priestor mitochondrie, ohraničený vnútornou membránou. Obsahuje stovky rôznych enzýmov, ktoré sa podieľajú na ničení organických látok až po oxid uhličitý a vodu. V tomto prípade sa uvoľní energia chemických väzieb medzi atómami molekúl, ktorá sa následne premení na energiu vysokoenergetických väzieb v molekule ATP. Matrica tiež obsahuje ribozómy a mitochondriálne molekuly DNA.

Poznámka 4

Vďaka DNA a ribozómom samotných mitochondrií je zabezpečená syntéza bielkovín potrebných pre samotnú organelu, ktoré sa v cytoplazme netvoria.

Mitochondrie sú organely veľkosti baktérií (asi 1 x 2 mikróny). Mitochondrie sú integrálnou súčasťou všetkých živých eukaryotických buniek, obyčajne bunka obsahuje okolo 2000 mitochondrií, ktorých celkový objem predstavuje až 25 % celkového objemu bunky. Tvar, veľkosť a počet sa neustále menia. Počet mitochondrií sa pohybuje od niekoľkých desiatok do stoviek. Obzvlášť veľa je ich v sekrečných tkanivách rastlín.

Mitochondrie, bez ohľadu na ich veľkosť alebo tvar, majú univerzálnu štruktúru, ich ultraštruktúra je jednotná. Mitochondrie sú ohraničené dvoma membránami. Vonkajšia mitochondriálna membrána ju oddeľuje od hyaloplazmy. Zvyčajne má hladké obrysy a netvorí priehlbiny ani záhyby. Tvorí asi 7% plochy všetkých bunkových membrán. Hrúbka tejto membrány je asi 7 nm, nie je spojená so žiadnymi inými membránami cytoplazmy a je uzavretá sama na sebe, takže ide o membránový vak. Vonkajšia membrána je oddelená od vnútornej membrány medzimembránovým priestorom širokým asi 10-20 nm. Vnútorná membrána (hrúbka asi 7 nm) obmedzuje skutočný vnútorný obsah mitochondrie, jej matrice alebo mitoplazmy. Charakteristickým znakom vnútorných membrán mitochondrií je ich schopnosť vytvárať početné invaginácie do mitochondrií. Takéto invaginácie majú najčastejšie formu plochých hrebeňov alebo kristov.

Ryža. Schéma všeobecnej organizácie mitochondrií

1 -- vonkajšia membrána; 2 -- vnútorná membrána; 3 -- invaginácie vnútornej membrány - cristae; 4 -- miesta invaginácie, pohľad z povrchu vnútornej membrány

Mitochondrie sú schopné syntézy svojich proteínov nezávislej od jadra na vlastných ribozómoch pod kontrolou mitochondriálnej DNA. Mitochondrie vznikajú iba štiepením.

Hlavnou funkciou mitochondrií je zabezpečovanie energetických potrieb bunky prostredníctvom dýchania. Energeticky bohaté molekuly ATP sa syntetizujú počas oxidatívnej fosforylačnej reakcie. Energia uložená v ATP sa získava v dôsledku oxidácie rôznych energeticky bohatých látok, najmä cukrov, v mitochondriách. Mechanizmus oxidatívnej fosforylácie chemiosmotickou väzbou objavil v roku 1960 anglický biochemik P. Mitchell

Hlavnou funkciou ribozómov je translácia, teda syntéza bielkovín. Na fotografiách zhotovených pomocou elektrónového mikroskopu vyzerajú ako guľaté telesá s priemerom 20 - 30 nm.

Každý ribozóm pozostáva z 2 podjednotiek nerovnakej veľkosti, tvaru a štruktúry. Ribozomálne podjednotky sú označené svojimi sedimentačnými koeficientmi (to znamená sedimentáciou počas centrifugácie).

Zdá sa, že malá podjednotka je umiestnená na vrchu veľkej podjednotky, takže medzi časticami je udržiavaný priestor („tunel“). Tunel sa používa na umiestnenie mRNA počas syntézy proteínov.

Ribozómy sú veľký ribonukleoproteínový komplex s molekulovou hmotnosťou približne 2,5 mDa, ktorý pozostáva z ribozomálnych proteínov, molekúl rRNA a súvisiacich translačných faktorov. Ribozómy sú nemembránové organely, na ktorých v bunke prebieha syntéza proteínov. Sú to guľovité útvary s priemerom asi 20 nm. Tieto najmenšie bunkové organely sú mimoriadne zložité. Ani jedna molekula, ktorá tvorí ribozómy, sa neopakuje dvakrát. Ribozómy baktérie E. coli boli študované lepšie ako iné.

Margoulitz, Cayer a Clares boli prví, ktorí navrhli endosymbiotickú teóriu a Liin v nej pokračoval.

Najrozšírenejšou hypotézou je endosymbiotický pôvod mitochondrií, podľa ktorého moderné živočíšne mitochondrie pochádzajú z alfa-proteobaktérií (ku ktorým patrí moderná Rickettsia prowazekii), ktoré prenikli do cytosólu prekurzorových buniek. Predpokladá sa, že počas endosymbiózy baktérie preniesli väčšinu svojich životne dôležitých génov do chromozómov hostiteľskej bunky, pričom si vo svojom genóme (v prípade ľudských buniek) zachovali informácie iba o 13 polypeptidoch, 22 tRNA a dvoch rRNA. Všetky polypeptidy sú súčasťou enzymatických komplexov mitochondriálneho systému oxidačnej fosforylácie.

Mitochondrie sú tvorené endocytózou starého veľkého anaeróbneho prokaryota, ktorý absorboval menšie aeróbne prokaryoty. Vzťah takýchto buniek bol najprv symbiotický a potom veľká bunka začala riadiť procesy prebiehajúce v mitochondriách.

dôkaz:

Rozdiel v štruktúre vnútornej a vonkajšej membrány mitochondrií

Prítomnosť vlastnej kruhovej DNA v mitochondriách (ako baktérie), ktorá obsahuje gény pre určité mitochondriálne proteíny

Prítomnosť vlastného aparátu na syntézu proteínov v membráne a ribozómy v nej sú prokaryotického typu

Mitochondriálne delenie prebieha jednoduchým binárnym spôsobom alebo pučaním a nezávisí od delenia buniek.

Napriek určitej nezávislosti sú mitochondrie pod kontrolou eukaryotickej bunky. Napríklad v hyaloplazme sa syntetizujú niektoré proteíny potrebné pre normálne fungovanie mitochondrií a niektoré proteínové faktory, ktoré regulujú mitochondriálne delenie.

DNA mitochondrií a plastidov, na rozdiel od DNA väčšiny prokaryotov, obsahuje intróny.

Len časť ich proteínov je zakódovaná vo vlastnej DNA mitochondrií a chloroplastov, zatiaľ čo zvyšok je zakódovaný v DNA bunkového jadra. Počas evolúcie časť genetického materiálu „pretiekla“ z genómu mitochondrií a chloroplastov do jadrového genómu. To vysvetľuje skutočnosť, že ani chloroplasty, ani mitochondrie už nemôžu existovať (rozmnožovať sa) samostatne.

Otázka pôvodu jadrovo-cytoplazmatickej zložky (NCC), ktorá zachytila ​​protomitochondrie, nie je vyriešená. Ani baktérie, ani archaea nie sú schopné fagocytózy, živia sa výlučne osmotroficky. Molekulárne biologické a biochemické štúdie naznačujú chimérickú archaeo-bakteriálnu povahu JCC. Nie je tiež jasné, ako došlo k fúzii organizmov z dvoch domén.

teória Endosymbiotický pôvod chloroplastov bol prvýkrát navrhnutý v roku 1883 Andreasom Schimperom, ktorý ukázal ich samoreplikáciu vo vnútri bunky. Famintzin v roku 1907 na základe práce Schimpera tiež dospel k záveru, že chloroplasty sú symbionty, ako riasy v lišajníkoch.

V 20. rokoch 20. storočia túto teóriu rozvinul B. M. Kozo-Polyansky, predpokladalo sa, že mitochondrie sú tiež symbionty

Bunkové jadro, nukleocytoplazma

Zmiešanie mnohých vlastností charakteristických pre archaea a baktérie v eukaryotoch nám umožnilo predpokladať symbiotický pôvod jadra z metanogénnej archebaktérie, ktorá napadla bunku myxobaktérií. Históny sa napríklad nachádzajú v eukaryotoch a niektorých archaeách a gény, ktoré ich kódujú, sú veľmi podobné. Ďalšou hypotézou vysvetľujúcou kombináciu molekulárnych charakteristík archaea a eubaktérií v eukaryotoch je, že v určitom štádiu evolúcie získali archeálni predkovia nukleocytoplazmatickej zložky eukaryotov schopnosť zvýšiť výmenu génov s eubaktériami prostredníctvom horizontálneho prenosu génov.

V poslednom desaťročí sa vytvorila aj hypotéza vírusovej eukaryogenézy. Vychádza z množstva podobností v štruktúre genetického aparátu eukaryotov a vírusov: lineárna štruktúra DNA, jej úzka interakcia s proteínmi atď.. Ukázala sa podobnosť DNA polymerázy eukaryotov a poxyvírusov, ktorá spôsobila ich predkov hlavných kandidátov na úlohu jadra.

Bičíky a mihalnice

Lynn Margulis tiež naznačila pôvod bičíkov a riasiniek zo symbiotických spirochét. Napriek podobnosti vo veľkosti a štruktúre týchto organel a baktérií a existencii Mixotricha paradoxa, ktorá využíva spirochéty na pohyb, sa v bičíkoch nenašli žiadne špecificky spirochétové proteíny. Je však známe, že proteín FtsZ, spoločný pre všetky baktérie a archaea, je homológny s tubulínom a možno aj jeho prekurzorom. Bičíky a mihalnice nemajú také vlastnosti bakteriálnych buniek, ako je uzavretá vonkajšia membrána, ich vlastný proteín syntetizujúci aparát a schopnosť deliť sa. Údaje o prítomnosti DNA v bazálnych telách, ktoré sa objavili v 90. rokoch, boli následne vyvrátené. K zvýšeniu počtu bazálnych telies a k nim homológnych centriolov nedochádza delením, ale dokončením výstavby novej organely vedľa starej.

Peroxizómy

Christian de Duve objavil peroxizómy v roku 1965. Navrhol tiež, že peroxizómy boli prvými endosymbiontmi eukaryotickej bunky, čo jej umožnilo prežiť so zvyšujúcim sa množstvom voľného molekulárneho kyslíka v zemskej atmosfére. Peroxizómy však na rozdiel od mitochondrií a plastidov nemajú genetický materiál ani aparát na syntézu bielkovín. Ukázalo sa, že tieto organely sa tvoria de novo v bunke v ER a nie je dôvod považovať ich za endosymbionty