第一单元第二章第三节真核细胞的起源

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第一单元第二章第三节

真核细胞的起源

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真核细胞的起源有多种学说，目前有代表性的是内共生学说。该学说是1970年一些生物学家在前人研究的基础上提出的。根据这个学说，大约在十几亿年前，有一种大型的有吞噬能力的原核生物叫做前真核细胞。前真核细胞先后吞噬了几种原核生物(如原始的需氧型细菌、蓝藻等)，这些被吞噬的生物不仅没有被消化分解，反而在前真核细胞中生存下来了。在进化的过程中，被吞噬的生物由寄生过渡到共生，最终成为宿主细胞的细胞器。例如，前真核细胞吞噬了一种原始的需氧细菌(又称原线粒体)，结果这种需氧细菌在前真核细胞的细胞质里生存下来了，并且逐步与前真核细胞形成了内共生关系：需氧细菌不断地从前真核细胞获取糖酵解产物，而前真核细胞又从需氧细菌那里得到糖酵解产物进一步氧化而释放的能量。在共同生存的过程中，需氧细菌中的原生质缩减，出现内膜和嵴，从而成为宿主细胞内专门进行氧化磷酸化产生ATP的细胞器，这就是真核细胞中的线粒体。又如，真核细胞中的叶绿体来自被吞噬的原始的蓝藻。

内共生学说的主要证据是：（1）线粒体和叶绿体都具有自主性活动，它们所含的DNA是环状的，与细菌、蓝藻的相同。（2）线粒体和叶绿体所含的核糖体与原核生物的相似，而与真核生物的不同，并且这两种细胞器也能够像原核生物一样进行无丝分裂。（3）线粒体和叶绿体都有两层膜，内膜来自这些细胞器本身，外膜来自细胞的膜系统。内共生学说的缺点是不能解释细胞核的起源，因为真核细胞的核结构与原核细胞的差别很大，不仅仅是有无核膜的问题。

有些学者认为真核细胞不是来自原核细胞，而是与原核细胞一样起源于原始生命。这些学者比较了200多种原核生物和真核生物的tRNA和rRNA的核苷酸序列以及某些蛋白质的氨基酸序列，发现细菌可以分为真细菌(如大肠杆菌、肺炎球菌)和古细菌(如嗜盐细菌、沼气产生菌)两类。这两类细菌的tRNA的核苷酸序列有明显差异，但是同一类细菌中各种类间的rRNA的核苷酸序列却很相似。但是，真核细胞中的rRNA的核苷酸序列与这两类细菌的都不同，而且也不与某一类细菌的更接近。由此他们得出结论，在原核生物出现以前，真核细胞和原核细胞的原始祖先就已经分开，并且向着不同的方向演化。

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