構造的類似性:
* サイズと形状: 葉緑体とミトコンドリアの両方は、バクテリアとサイズと形状が似ています。
* 二重膜: それらは両方とも、外膜と内膜を備えた二重膜システムを持っています。これは、細菌の細胞壁と原形質膜を連想させます。
* 円形DNA: どちらも、細胞の核DNAとは別の独自の円形DNAが含まれています。このDNAは、サイズと構造が細菌DNAに似ています。
* リボソーム: 両方のオルガネラには、真核生物細胞質に見られるリボソームとは小さく、構造的に異なる独自のリボソームがあります。これらのリボソームは、細菌に見られるものにより似ています。
機能的類似性:
* 独立した複製: 彼らは、細菌がどのように複製されるかと同様に、細胞の核部門とは独立して複製することができます。
* タンパク質合成: 彼らは、細菌が独自のタンパク質を生成する方法と同様に、独自のDNAとリボソームを使用して、独自のタンパク質の一部を合成します。
* 代謝関数: 彼らは、細菌の代謝活性と同様に、エネルギー生産と代謝において重要な役割を果たします。葉緑体は光合成を行い、光エネルギーを化学エネルギーに変換しますが、ミトコンドリアは細胞呼吸の原因であり、栄養素を使用可能なエネルギーに変換します。
遺伝的証拠:
* シーケンスの類似性: 葉緑体とミトコンドリアのDNA配列は、宿主細胞の核DNAよりも細菌のDNAに近いものです。
* 遺伝子移動: 葉緑体とミトコンドリアから宿主細胞の核ゲノムへの遺伝子導入の証拠があり、それらの細菌の起源をさらに支持しています。
内共生理論:
葉緑体とミトコンドリアと細菌の顕著な類似性は、内共生理論を強く支持しています。この理論は、古代の真核細胞が光合成細菌(葉緑体につながる)と好気性細菌(ミトコンドリアにつながる)を飲み込んだことを示唆しています。これらの細菌は消化されるのではなく、宿主細胞との共生関係を形成し、保護された環境と引き換えにエネルギーを提供しました。時間が経つにつれて、これらの細菌は今日私たちが知っているオルガネラに進化し、独立した機能のいくつかを失い、真核細胞に統合されました。
葉緑体とミトコンドリアの起源について、内共生理論が支配的な説明のままですが、進行中の研究は、これらの魅力的なオルガネラの複雑な歴史を解明し続けています。