生物学问题

线粒体在形态、染色反应、化学组成、物理性质、活动状态和遗传系统等方面与细菌非常相似,因此人们推测线粒体起源于内共生体。

这是一个推测,当然有证据,但是还不能完全证明,但是目前很多人都认同,但是没有真正的证明。所以这是一个非常具体的过程,因为这只是推测。但是你可以看看下面的:

关于线粒体起源的理论。认为线粒体起源于细菌,即细菌被真核生物吞噬后,在长期的共生过程中通过进化形成线粒体。根据这一理论,线粒体的祖先原线粒体(一种能进行三羧酸循环和电子传递的革兰氏阴性细菌)被原始真核生物吞噬,并与宿主形成共生关系。在共生关系中,对共生体和宿主都是有利的:原线粒体可以从宿主那里获得更多的营养,而宿主可以利用原线粒体的氧化分解功能获得更多的能量。美国生物学家LynnMargulis于1970年出版了《真核细胞的起源》一书。她认为,好氧菌被阿米巴样原核生物吞噬后可以变成线粒体,被蓝藻吞噬后可以变成叶绿体,被螺旋体吞噬后可以变成原始鞭毛。

线粒体的起源

目前,有两种不同的假说,即内共生假说和分化假说。

内共生体假说:线粒体来源于原始前真核生物吞食的需氧细菌(可能是革兰氏阴性菌);这种细菌与前真核生物共存,在长期的共生过程中进化成线粒体。

证据:1其基因组大小、形态和结构与细菌相似。它们都由裸露的环状双链DNA组成,不含组蛋白。

我们有自己完整的蛋白质合成系统,可以合成一些我们需要的蛋白质。

3.内膜和外膜结构在成分上差别很大。外膜类似于细胞内膜,内膜类似于细菌质膜。

像细菌一样,它们可以通过二进制裂变进行自我繁殖。

缺点:

从进化的角度,如何解释代谢中明显占优势的共生体?

将大量遗传信息转入宿主细胞?

◆无法解释细胞核是如何进化的,也就是原核细胞是如何进化成

真核细胞?

◆线粒体和叶绿体的基因组中都有内含子,而真细菌

核生物的基因组中没有内含子,如果内共生体的起源是一致的。

理论观点,那么线粒体和叶绿体基因组中的内含子

在哪里发生的?

分化假说:线粒体是在进化过程中由于质膜的内陷和再分化而形成的。

主要内容:真核细胞的前身是一种进化程度较高的好氧细菌。

成功:解释了真核细胞核膜形成和进化的渐进过程。

◆缺点:

◆实验证据不多。

◆无法解释为什么DNA中线粒体、叶绿体和细菌是分开的。

亚结构和蛋白质合成性能有如此多的相似之处。

◆线粒体和叶绿体的脱氧核糖核酸酶、核糖核酸酶和核糖体

来源也很难解释。

◆真核细胞的细胞核可以来源于细菌的核区吗?

20050826/35502.htm

古生物学家推断,叶绿体可能起源于古代蓝细菌。一些古老的真核生物靠吞噬其他生物生存。它们吞食的一些蓝藻并没有被消化,而是依靠吞食者的生活垃圾来制造养分。在长期共生的过程中,古蓝藻形成叶绿体,植物也随之产生。

内共生理论是关于真核细胞中细胞器、线粒体和叶绿体起源的理论。根据这一理论,它们起源于在真核细胞中共生的原核生物。该理论认为线粒体起源于需氧细菌(很可能是接近立克次体的变形菌),而叶绿体起源于共生的光合自养原核蓝藻。这个理论的证据非常完备,目前已经被广泛接受。

证据

线粒体和叶绿体起源于古代细菌共生的证据如下:

线粒体和叶绿体都含有DNA,与细胞核中的DNA差别很大,但与细菌的DNA相似(环及其大小)。

线粒体具有与真核宿主细胞不同的遗传密码,与细菌和古细菌中的遗传密码非常相似。

它们被两层或多层膜覆盖,最内层的组成与细胞中其他膜的组成不同,但更接近原核生物的细胞膜。

新的线粒体和叶绿体只能通过类似二分法的过程形成。在一些藻类中,如眼虫,叶绿体可以被药物或长期缺乏光照破坏,而不会影响细胞。在这种情况下,叶绿体不能再生。

叶绿体的许多内部结构和生化特征,如类囊体的存在,与一些叶绿素和蓝藻很接近。细菌、叶绿体和真核基因组组分的进化树也支持叶绿体更接近蓝藻。

DNA序列分析和系统发育学表明,核DNA含有一些可能来源于叶绿体的基因。

细胞核中编码的一些蛋白质被运输到细胞器,而线粒体和叶绿体的基因组比其他生物的基因组小得多。这与内共生体形成后对真核宿主的依赖性越来越强是一致的。

叶绿体存在于许多完全不同的原生动物中,它们一般更接近于没有叶绿体的原生动物。这说明如果叶绿体起源于一个细胞的一部分,就很难解释它们起源于多次,而且彼此非常接近。

细胞器的大小与细菌相当。

细胞器的核糖体和细菌类似,都是70S。

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