O caráter procariótico do sistema genético das mitocôndrias, bem como dos cloroplastos, sugere que essas organelas originaram-se de bactérias endocitadas há mais de um bilhão de anos, quando o oxigênio atmosférico terrestre atingiu níveis elevados. De fato, evidencia-se uma grande semelhança entre o funcionamento e constituição das mitocôndrias e bactérias.
Segundo essa hipótese, as células eucarióticas iniciaram sua existência estabelecendo uma relação endossimbiótica com uma bactéria, responsável pelo sistema de fosforilação oxidativa. Ela seria uma bactéria púrpura fotossintetizante que teria perdido a capacidade fotossintética, se especializando na cadeia respiratória.
Durante a evolução eucariótica, ocorreu uma grande transferência de genes das mitocôndrias para o núcleo celular, com o objetivo de favorecer a mitocôndria na execução de uma única função principal: o fornecimento energético. Isso explica a importação de proteínas citoplasmáticas e a existência de algumas sequências não codificantes no DNA nuclear, correspondendo ao DNA importado recentemente e sem função. A teoria ainda abre espaço para explicar a presença de duas membranas lipídicas na organela. A membrana mitocondrial interna seria originária da membrana da bactéria endocitada, enquanto a membrana mitocondrial externa seria derivada da própria membrana celular.
As mitocôndrias sempre se originam de outras pré-existentes por fissão, podendo também fundirem-se umas com as outras. Os processos de duplicação e fusão são controlados e capazes de manter um número sempre estável de mitocôndrias por célula. O número de mitocôndrias pode ser ainda regulado de forma adaptativa; o músculo esquelético submetido a esforço prolongado, por exemplo, possui 5 a 10 vezes mais mitocôndrias. O DNA mitocondrial se duplica durante a intérfase, mas não só neste período, e em tempos diferentes se comparadas as mitocôndrias de uma mesma célula. A duplicação se assemelha àquela observada nas bactérias.
Em seres inferiores, como as leveduras, a herança do DNA mitocondrial é biparental, ou seja, proveniente dos dois organismos formadores. Já nos seres onde ocorre maior especialização do sistema reprodutor, a herança mitocondrial encontra-se sempre no óvulo, e nunca no espermatozóide; isso implica que a herança é uniparental, ou mais especificamente, materna.
Fonte: www.icb.ufmg.br
