A Teoria da Endossimbiose explica a origem de mitocôndrias e cloroplastoscomo consequência de uma associação simbiótica entre células primitivas. Supõe-se que os primeiros eucariontes, anaeróbios, teriam englobado alguma bactéria com capacidade de realizar respiração(procarionte aeróbio), e que não foi degradada, permanecendo em seu interior. Essa relação, benéfica aos dois, teria se perpetuado, dando origem às atuais mitocôndrias. Em outro momento, teria acontecido o englobamento de cianobactérias(procarionte) fotossintetizantes, que também passaram a viver em simbiose dentro da célula, originando os cloroplastos.
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