叶绿体起源
(一)内共生起源学说:许多科学家认为,线粒体和叶绿体分别起源于原始真核细胞内共生的细菌和蓝藻。1970年Margulis在分析了大量资料的基础上提出了一种设想,认为真核细胞的祖先是一种体积巨大的、不需氧的、具有吞噬能力的细胞,能将吞噬所得的糖类进行酵解取得能量。而线粒体的祖先——原线粒体则是一种革兰氏阴性菌,含有三羧酸循环所需的酶系和电子传递链,故它可利用氧气把糖酵解的产物丙酮酸进一步分解,获得比酵解更多的能量。当这种细菌被原始真核细胞吞噬后,即与宿主细胞间形成互利的共生关系,原始真核细胞利用这种细菌(原线粒体)充分供给能量,而原线粒体从宿主细胞获得更多的原料。
(二)非共生起源学说:该学说的支持者提出一种线粒体和叶绿体起源的设想,认为真核细胞的前身是一个进化上比较高等的好氧细菌,它比典型的原核细胞大,这样就要逐渐增加具有呼吸功能的膜表面,开始是通过细菌的细胞膜内陷、扩张和分化,后逐渐形成了线粒体和叶绿体的雏形。根据1974年Uzzell等人的观点,在进化的最初阶段,原核细胞的基因组进行复制并不伴有细胞分裂,然后基因附近的质膜内陷形成双层膜,分别将基因组包围在这些双层膜结构中,从而形成了原始线粒体、叶绿体等细胞器。后来在进化过程中进一步发生了分化,如线粒体和叶绿体的基因组丢失一些基因;细胞核的基因则有了高度发展;质体发展了光合作用;线粒体则演变为专具有呼吸功能的细胞器,于是逐渐形成了现在的真核细胞。
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