海蛞蝓

生物线粒体真的是起源于细菌吗艾伯史密斯


关于线粒体的起源主要有两种说法,一种说法是线粒体起源于一种细菌,被宿主吞噬之后与宿主形成了共生关系;另外一种说法,则认为线粒体是细胞内部的某个生物膜系统演变而来。线粒体是真核生物进行有氧代谢的场合,糖类、脂肪等等进行生物化学反应释放能量都在这里进行,并为整个细胞提供持续的能量,号称细胞的“能量工厂”。人类细胞根据功能的不同其中的线粒体数量也不同,普通细胞中的线粒体有几百个,肝脏细胞中有多个线粒体,肌肉细胞中的线粒体更多;线粒体有独立于细胞核的遗传物质,而且人类的线粒体DNA只来自于母亲,所以线粒体DNA可以用作母系族源的追踪。关于线粒体的起源,主要有两种不同的说法,内共生学说和非内共生学说,两种说法都有各自的证据。内共生学说该说法认为,在大约17亿年前,一种名叫革兰氏阴性菌的好氧细菌,入侵了宿主细胞,但是宿主细胞没有把细菌吞噬掉,两者反而演化成了共生关系,宿主细胞给细菌提供了源源不断的养分,而细菌把养分高效地分解为能量,并提供给宿主,两者的合作大大增强了它们的生存能力,并在生物竞争当中逐渐占据主导地位,而细菌经过数亿年的演化形成了今天的线粒体。有很多证据支持内共生学说,比如:证据一线粒体有着独立于细胞核的遗传物质,并且两者的密码子存在差异,比如UGA在细胞核中是终止密码子,但是在人类线粒体DNA中却是色氨酸密码子,AUA在细胞核中是异亮氨酸密码子,在线粒体DNA中是甲硫氨酸密码子,这与某些变形门细菌相似;这也是支持内共生学说最直接的证据。证据二线粒体是细胞中极少数拥有双膜的结构(细胞核也具有双膜结构),而高尔基体、内质网、溶酶体等等都是单膜结构,而且线粒体的内膜和细菌膜相似,外膜和真核生物膜相似,这也可以用内共生学说来解释。证据三线粒体DNA呈环状,与某些细菌的环状DNA相似,而且线粒体蛋白质的翻译过程不同于细胞核的翻译,反而与某些细菌的翻译过程更相似。证据四线粒体的增殖方式与细菌相似。以上证据对于内共生学说有很大的说服力,所以内共生学说也是线粒体起源的主流说法;在植物或者少数细菌当中,叶绿体的起源和线粒体非常类似,认为叶绿体起源于某种原核生物(比如蓝藻),叶绿体就是特殊的双膜结构。其实在现有的生物当中,也有动物宿主利用其他生物基因的情况,比如生活在美国东海岸的绿叶海蛞蝓,就能把吞噬后的海藻基因进行利用,从而让自身也能进行光合作用。非内共生学说该学说则认为线粒体是细胞内某种生物膜演化而来,但支持该学说的证据并不多,而且还难以解释线粒体DNA和细菌DNA为何会有那么多的相似之处。我的内容就到这里,喜欢我们文章的读者朋友,记得点击


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