構造的類似性:
* 二重膜: 葉緑体とミトコンドリアの両方に二重膜システムがあります。これは、それらがかつて宿主細胞に包まれていたという考えと一致しており、内膜は元の細菌膜と宿主細胞の原形質膜に由来する外膜です。
* 円形DNA: 両方のオルガネラには、宿主細胞の核に見られる線形DNAではなく、細菌染色体に似た独自の円形DNA分子が含まれています。これは、彼らがかつて独立した生物であったことを示唆しています。
* リボソーム: 葉緑体とミトコンドリアの両方には、真核細胞の細胞質に見られるものよりも小さい独自のリボソームがあり、細菌リボソームによく似ています。これは、それらの原核生物の起源をさらにサポートします。
機能的類似性:
* タンパク質合成: 両方のオルガネラは、独自のDNA、RNA、およびリボソームを使用して、独自のタンパク質を合成できます。 これにより、独立した遺伝子発現が可能になり、独自の機能を制御できます。
* バイナリ核分裂: 葉緑体とミトコンドリアの両方は、細菌の繁殖方法であるバイナリ核分裂に似たプロセスによって再現されます。それらは、宿主細胞のように有糸分裂を介して分裂しません。
* 代謝の類似点: 両方のオルガネラは非常に代謝的に活性です。葉緑体は光合成を行い、シアノバクテリアと同様に、日光からエネルギーを生成します。ミトコンドリアは、好気性細菌と同様に、糖からエネルギーを生成する細胞呼吸の原因です。
その他の支持証拠:
* 系統解析: 葉緑体とミトコンドリアの分子系統解析は、それらが特定の種類の細菌(葉緑体のシアノバクテリア、ミトコンドリアのアルファプロテオバクテリア)と密接に関連していることを示しています。
* 化石記録: 入手するのは困難ですが、オルガネラのような構造を持つ初期の真核生物の存在を示唆するいくつかの化石の証拠が存在します。
全体:
これらの特徴の組み合わせは、葉緑体とミトコンドリアが初期の真核細胞に包まれた自由生活細菌から進化したことを強く示唆しています。この関係の利点 - エネルギー生産(ミトコンドリア)または光合成(葉緑体)を獲得する宿主細胞 - は、最終的に現代の真核細胞の進化をもたらす共生関係につながりました。