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葉緑体は細菌にどのように似ていますか?

植物細胞の光合成の原因となるオルガネラである葉緑体は、細菌と顕著な類似性を共有し、内膜症の理論につながります 。この理論は、葉緑体がかつてより大きな真核細胞に包まれ、最終的にオルガネラとして統合された自由生活菌であったことを示唆しています。類似点の内訳は次のとおりです。

構造的類似性:

* サイズと形状: 葉緑体と細菌の両方は、通常、サイズが約1〜10マイクロメートルであり、球形、棒状、スパイラルなどの多様な形状を持つことができます。

* 二重膜: 葉緑体と細菌の両方が二重膜で囲まれています。外膜はおそらく宿主細胞に由来し、内膜は元の細菌に由来しました。

* 円形DNA: 葉緑体は、細菌染色体に似た独自の円形DNA分子を持っています。このDNAは、葉緑体機能に不可欠な限られた数のタンパク質をコードします。

* リボソーム: 葉緑体には独自のリボソームがあり、それらはより小さく、細菌に見られるものに構造的に似ています。

* 独立した複製: 細菌のように、葉緑体は宿主細胞とは独立して複製します。

機能的類似性:

* 光合成: 光合成を実行する能力は、葉緑体と特定の種類の細菌、特にシアノバクテリアによって共有される重要な特徴です。どちらも同様のメカニズムを使用して、光エネルギーをキャプチャし、化学エネルギーに変換します。

* タンパク質合成: 葉緑体と細菌の両方に独自のタンパク質合成機構があり、独自のタンパク質の一部を生成できるようにします。

内膜症の証拠:

* 系統解析: 葉緑体DNAと細菌DNAとの比較は、特にシアノバクテリアとの密接な進化関係を示しています。

* 抗生物質感受性: 葉緑体は、細菌リボソームを特異的に標的とする特定の抗生物質に敏感であり、細菌の起源をさらにサポートしています。

内共生理論

内部共生理論は、老有性の真核細胞が光合成細菌を飲み込んだと仮定しており、それが進化して細胞内の葉緑体になるようになります。このイベントは、根本的に進化のコースを変え、植物の発達、そして最終的には今日私たちが知っている酸素が豊富な大気につながりました。

要約すると、葉緑体と細菌の類似性、特にその構造、機能、および遺伝物質の類似性は、葉緑体の内膜起源の強力な証拠を提供します。この顕著な進化イベントは、地球上の生命の動的な性質と、さまざまな生物の相互接続性を強調しています。

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