拓展资料：多细胞器细胞的起源

拓展资料

第一单元第二章第二节

多细胞器细胞的起源

周口师范学院生命科学系 05级生物科学班（李颖修改）

真核细胞的起源与进化是生物学的重大问题之一，至今还没有完全一致的看法，概括起来有“共生论”和“进化论”两种说法。其争论的焦点是，关于线粒体、质体、核膜、鞭毛等细胞器的起源问题。早在1905年，Mereschkowsky就提出了共生学说，随后许多科学家对共生学说做了进一步研究和阐述。他们认为，线粒体和质体分别是细菌样和蓝藻样的原核细胞在真核细胞的远祖细胞内共生形成的。中心粒和其他“9+2”式结构则来自螺旋菌样的内共生体。细胞的吞噬和胞饮作用对真核细胞的产生起着关键作用。被吞噬进的原核细胞不被消灭，继续执行它们的机能，并对宿主细胞提供营养物质，相互利用，长时间地彼此依赖，终于变成了不能互相分离的强制性共生关系。被吞噬的原核细胞变成了保持其特有色素和光合作用的质体，而宿主细胞终于失去了异养的营养方式，依靠质体发展成自养类型的生物(细胞)。具有需氧呼吸功能的原核细胞(细菌样)，以同样机理与宿主细胞长期共生，形成了线粒体。宿主细胞在吞噬过程中包围原核细胞的同时，宿主细胞膜成了线粒体的外膜。但也有人认为，细胞器的外膜是由其他膜相结构包围形成的。由于长期互相依赖的共生关系，使这些细胞器失去了某些代谢机能，而保留了有利的代谢环节，如线粒体及质体的许多蛋白质是由细胞核的DNA编码合成的，而线粒体的少数多肽，如不溶性呼吸链及ATP酶的成分是在其内核糖体合成的。

共生说的根据是：(1)由于共生体来源于自由生活的原核细胞，现存真核细胞的线粒体、质体仍有其独自的遗传物质DNA、RNA及蛋白质合成体系一核糖体、ATP、核苷酸等，这些都是自由生活细胞的遗迹。(2)细胞以有丝分裂进行增殖时，线粒体、质体等也相应地分裂增殖。这些由于共生起源的细胞器至今仍保留其一定的独立性和连续性。(3)共生起源的细胞器如果在细胞中丧失，在适当条件下可以由细胞核的基因作用下产生。(4)现存的有机体中仍能找到细胞器共生起源的自然存在的对应物。例如，绿草履虫、金藻类、绿水螅等，不少低等生物的细胞中都证明有绿藻、蓝藻和隐藻的共生体。

关于线粒体等膜相细胞器起源的另一派观点是“进化说”。科学家们认为，细胞膜内陷是原核细胞分化为真核细胞的基本步骤；双层膜细胞结构的形成过程是：真核细胞的祖

先——某些原核细胞，遗传物质DNA紧贴细胞膜，在DNA紧贴的地方细胞膜内陷，形成若干双层膜的结构，它们各包裹着一套DNA物质，分别是细胞核、线粒体及质体的雏形。最初它们的结构可能是相似的，都包含着完整的基因组，都可能具备与膜结合点的呼吸和光合作用机能。在以后的发展中，逐渐分化，核膜失去了光合作用和呼吸作用，这种活动分别在质体和线粒体中发展起来。

进化说的证据是：(1)现存的好氧原核生物(细胞)常有拟线粒体等，它是由质膜内陷并迁迥折叠成的内膜系统，有呼吸功能；细菌的质体被认为是与线粒体同源的；蓝藻类(如满江红、鱼腥藻)及光合细菌的原核细胞内有重叠的片层状囊泡，其上面的光合结构也是质膜内陷形成的，原核细胞内的呼吸和光合功能的膜相结构中均可看作是线粒体和质体的雏形。这些细胞器是在原核细胞内渐渐进化来的，而不是共生的。(2)真核细胞的分裂间期染色体(DNA)是附着在核膜内侧的，这是被保留下来的原始特征，证明上述模型中，假设遗传物质紧贴细胞膜是无疑的。(3)做真核细胞的连续切片，发现了核膜与内质网及质膜的连续结构，说明核膜与质膜的渊源关系。(4)有人认为，双层膜细胞结构的内膜来自内陷的细胞膜：外膜与内膜具有近似性，如核膜外膜与内质网都有核糖体，外膜比内膜均略薄。从眼虫藻植物中可以观察到，内质网可以裹上叶绿体，显示了内质网有包裹其他细胞器的能力。

既然细胞是生命有机体结构和功能的基本单位，在细胞水平上研究生命有机体的进化规律具有十分重要的意义。细胞的出现使生命有机体有了独立的特性和稳定性，从而加快了生物的进化进程；细胞的不断完善、进化，必将使生命向更高层次发展。