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(简答题)

简述线粒体与叶绿体的内共生起源学说和非共生起源学说的主要论点及其实验证据。

正确答案

(1)内共生起源学说
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。线粒体来源于细菌,既细菌被真核生物吞噬后,在长期共生过程中通过演变形成线粒体。叶绿体来源于蓝藻,蓝藻被原始真核细胞摄入胞内,在共生关系中形成叶绿体。实验证据A、线粒体和叶绿体基因组的大小、形态和结构方面与细菌相似;B、线粒体和叶绿体有的蛋白质合成系统,其合成机制与细菌类似;C、线粒体与叶绿体的外膜与细胞内膜系统相似,内膜与细菌质膜相似;D、二者都以分裂的方式进行繁殖,与细菌相同;E、能在异源细胞内长期生存,说明线粒体和叶绿体具有自主性和共生性的特征;F、反硝化副球菌和紫色非硫光合细菌的磷脂成分、呼吸类型核细胞色素C的初级结构与线粒体很接近;G、发现介于胞内共生蓝藻与叶绿体之间的结构——蓝小体,可做为蓝藻向叶绿体演化的佐证。
(2)非共生起源学说
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,这样就要逐渐增加呼吸作用的膜表面。开始是通过细菌细胞膜的内陷、扩张和分化(形成的双层膜分别将基因组包围在其中),形成了线粒体和叶绿体细胞核的雏形,后逐渐形成独立的细胞器。此学说解释了真核细胞核被摸的形成与演化的逐进过程。实验证据不多,无法解释线粒体和叶绿体同细菌在DNA分子结构核蛋白合成性能上的相似之处,以及线粒体和叶绿体的DNA酶、RNA酶和核糖体来源。

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