¿Existe una razón evolutiva para los 5 complejos de transporte de electrones en plantas y animales?

Las cadenas de transporte de electrones de las reacciones luminosas de la fotosíntesis (en plantas) y la fosforilación oxidativa (en animales) contienen 5 complejos , incluida la ATP sintasa, como se muestra a continuación.

Fosforilación oxidativa Fuente de imagen

reacción de luz Fuente de imagen

¿Es esto una coincidencia, o posiblemente sugiere que tanto los precursores del cloroplasto como de la mitocondria derivaron sus mecanismos de obtención de energía a través de una antigua ruta metabólica relacionada con la evolución que divergió?

Respuestas (2)

Su última suposición es la mejor que tenemos hasta ahora, según tengo entendido.

Aquí hay algunos extractos de "Evolución temprana de la fotosíntesis" publicado en Plant Physiology , octubre de 2010 (énfasis mío):

Existe evidencia sugestiva de que los organismos fotosintéticos estuvieron presentes hace aproximadamente 3,2 a 3,5 mil millones de años...

Evidencia abrumadora indica que la fotosíntesis eucariótica se originó a partir de la endosimbiosis de organismos similares a las cianobacterias , que finalmente se convirtieron en cloroplastos (Margulis, 1992). Así que el origen evolutivo de la fotosíntesis hay que buscarlo en el dominio bacteriano.

Y luego está el resumen de este artículo: "¿Las cadenas de transporte de electrones fotosintéticas y respiratorias comparten proteínas redox?"

En las bacterias púrpuras sin azufre y las cianobacterias, existe una estrecha interacción entre las cadenas de transporte de electrones fotosintéticas y respiratorias, que comparten proteínas redox idénticas.

Las bacterias púrpuras y las cianobacterias son algunos de los linajes más antiguos conocidos (> 3BY, mientras que las mitocondrias son paralelas a los orígenes eucariotas alrededor de 1.4BY, y la endosimbiosis que creó los cloroplastos probablemente vino después [las plantas tienen cloroplastos y mitocondrias, mientras que la mayoría de los eucariotas solo tienen mitocondrias ] ) , y dado que la cadena respiratoria y la cadena fotosintética comparten proteínas idénticas en las cianobacterias y las bacterias púrpuras, no es un gran salto asumir que, sí, la estructura de 5 proteínas es probablemente la plantilla utilizada tanto por los cloroplastos como por las mitocondrias debido a una fuente común.

El segundo documento y el párrafo asociado es EXACTAMENTE lo que estaba buscando. +1, gracias.

Bueno, según la teoría de la endosimbiosis, tanto las mitocondrias como los cloroplastos se derivan de bacterias ancestrales que invadieron/fueron fagocitadas (palabra elegante para comer) por células eucariotas.

Entonces, las cadenas de transporte de electrones tanto de las mitocondrias como de los cloroplastos compartirían un ancestro bacteriano común.