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真核细胞线粒体的起源(线粒体的起源学说)

线粒体的起源

线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,细胞生命活动所需的能量大多来自线粒体。那线粒体是怎么来的呢?

真核细胞线粒体的起源(线粒体的起源学说)

漂亮的线粒体三维渲染图

一种说法认为,线粒体是细胞膜内陷形成的。在进化的最初阶段,原核细胞的基因进行复制,但细胞没有分裂,这个时候,在基因附近的细胞膜向内凹陷,形成双层膜,将分离的基因包围起来,包围了绝大部分基因的双层膜结构形成了原始的细胞核,包围一小部分基因的结构就形成了线粒体和叶绿体。后来在进化的过程中,分工越来越明确,线粒体成了细胞的呼吸器官。这种说法称为细胞内分化学说。

关于支持这个学说的说法,我只找到了一条。线粒体中的蛋白质,只有少数几种是线粒体自身合成的,大多数蛋白质是由细胞核中的基因控制合成的。这说明线粒体要实现自己的功能,是非常依赖细胞核的调控的。

真核细胞线粒体的起源(线粒体的起源学说)

胞吞、胞饮,存在细胞膜内陷

另一种说法认为,在很久很久以前,这个世界上有大大小小的细胞,大细胞吃小细胞,差不多大小的细胞就比谁的嘴大,嘴大的吃嘴小的。通常情况下,被吃进来的小细胞会被分解,为大细胞提供营养和能量。线粒体最初是一种小细胞,被大细胞吞噬后,两者形成了一种互利的状态。这个小细胞能够高效地分解有机物,为大细胞提供生命活动所需的能量。同时这个大细胞为小细胞提供了舒适的生存环境。在长期的共生过程中,通过演变,小细胞就变成了线粒体。这种说法称为内共生学说。

支持内共生学说的证据相对来说多一些。整体来看,线粒体和细菌(上文说的小细胞,是一种古老的细菌)很像。例如,线粒体和细菌的大小相似,有着和细菌类似的环状DNA;抑制细菌蛋白质合成的抗生素,对线粒体也有用;分裂方式也和细菌类似,都是二分裂。这些相似之处说明线粒体很可能是由一种细菌演变过来的。

真核细胞线粒体的起源(线粒体的起源学说)

大鱼吃小鱼,小鱼怎么办?

不论是细胞内分化学说还是内共生学说,都为人们提供了进一步思考的空间。随着研究的深入,在这个过程中发现的新的信息,相比于证明哪种学说的对与错,都是巨大的收获。

温馨提示:通过以上关于线粒体的起源内容介绍后,相信大家有新的了解,更希望可以对你有所帮助。