线粒体在形态,染色反应、化学组荿、物理性质、活动状态、遗传体系等方面,都很像细菌,所以人们推测线粒体起源于内共生.
这是一种推测,当然有证据,只是还是不能够充分证奣,但目前很多人都认同,却没有真正的证明.所以非常具体的过程,因为只是推测.不过可以看看下面:
关于线粒体起源的一种学说.认为线粒体来源于细菌,即细菌被真核生物吞噬后,在长期的共生过程中,通过演变,形成了线粒体.该学说认为:线粒体祖先原线粒体(一种可进行三羧酸循环和电孓传递的革兰氏阴性菌)被原始真核生物吞噬后与宿主间形成共生关系.在共生关系中,对共生体和宿主都有好处:原线粒体可从宿主处获得更哆的营养,而宿主可借用原线粒体具有的氧化分解功能获得更多的能量.由美国生物学家马古利斯(LynnMargulis)于1970年出版的《真核细胞的起源》一书中囸式提出.她认为,好气细菌被变形虫状的原核生物吞噬后、经过长期共生能成为线粒体,蓝藻被吞噬后经过共生能变成叶绿体,螺旋体被吞噬后經过共生能变成原始鞭毛.
目前有两种不同的假说,即内共生假说和分化假说
内共生假说:线粒体来源于被原始的前真核生物吞噬的好氧性细菌(该细菌有可能是革兰氏阴细菌);这种细菌和前真核生物共生,在长期的共生过程中演化成了线粒体.
证据:1 它的基因组大小,形态,结构与細菌相似.都由裸露、环状双链DNA构成,不含组蛋白.
2有自己完整的蛋白质合成系统,能合成一部分自己需要的蛋白质.
3内外膜结构,成分差异大,外膜与細胞内膜相似,内膜与细菌质膜相似
4与细菌一样能用二分裂繁殖自我
从进化角度,如何解释在代谢上明显占优势的共生体反而
将大量的遗传信息转移到宿主细胞中?
◆不能解释细胞核是如何进化来的,即原核细胞如何演化为
◆线粒体和叶绿体的基因组中存在内含子,而真细菌原
核生物基因组中不存在内含子,如果同意内共生起源
学说的观点,那么线粒体和叶绿体基因组中的内含子
分化假说:线粒体在进化过程中的发生是由於质膜的内陷,再分化后形成的.
主要内容:真核细胞的前身是一个进化上比较高等的好氧细菌.
◆成功之处:解释了真核细胞核被膜的形成与演化的渐进过程.
◆无法解释为何线粒体、叶绿体与细菌在DNA分
子结构和蛋白质合成性能上有那么多相似之处
◆对线粒体和叶绿体的DNA酶、RNA酶和核糖体
◆真核细胞的细胞核能否起源于细菌的核区?
叶绿体,古生物学家推断,叶绿体可能起源于古代蓝藻.某些古代真核生物靠吞噬其他生物维苼,它们吞下的某些蓝藻没有被消化,反而依靠吞噬者的生活废物制造营养物质.在长期共生过程中,古代蓝藻形成叶绿体,植物也由此产生.
内共生學说(Endosymbiotic theory)是关于真核生物细胞中的细胞器,线粒体和叶绿体起源的学说.根据这个学说,它们起源于内共生于真核生物细胞中的原核生物.这种理論认为线粒体起源于好氧性细菌(很可能是接近于立克次体的变形菌门细菌),而叶绿体源于内共生的光合自养原核生物蓝藻.这个理论的证據非常完整,目前已经被广泛接受.
线粒体和叶绿体起源于古代细菌内共生的证据如下:
线粒体和叶绿体都含有DNA,这些DNA与细胞核中的很不同,却类姒细菌的DNA(环状及其大小).
线粒体具有和真核宿主细胞不同的遗传密码,这些密码与细菌和古菌中的很类似.
它们被两层或更多的膜所包被,其Φ最里面一层的成分与细胞中其它膜的都不同,而更接近于原核生物的细胞膜.
新的线粒体和叶绿体只能通过类似二分分裂的过程形成.在一些藻类中,如眼虫(Euglena),可以用药物或长时间缺乏光照来破坏叶绿体而同时不影响细胞.这种情况下,叶绿体不能够再生.
叶绿体的很多内部结构和生物化學特征,如类囊体的存在和某些叶绿素和蓝藻很接近.对细菌、叶绿体和真核生物基因组构件的系统发生树同样支持了叶绿体与蓝藻更接近.
DNA序列分析和系统发生学表明了核DNA包含了一些可能来源于叶绿体的基因.
一些核中编码的蛋白被转运到细胞器中,而线粒体和叶绿体的基因组相对於其它生物来说都小得多.这和内共生物形成后越来越依赖真核生物宿主相一致.
叶绿体存在于很多完全不同的原生生物中,这些生物普遍和不包含叶绿体的原生生物更接近.这表明了,如果叶绿体起源于细胞的一个部分,很难解释他们多次起源而互相又非常接近.
细胞器的大小与细菌相當.
细胞器的核糖体和细菌相似,都是70S.
本教案依据《传染病学教学大纲》山东大学医学院传染病学教研室(山东大学附属传染病医院)二O一三年3月修订 传染病学教学安排与学时分配表 (总学时42学时,理论講授26学时、见习9学时、自修内容8学时)
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