内共生理论是真核细胞如何从原核细胞进化而来的公认机制。它涉及到两个细胞之间的合作关系,使两者得以生存,并最终导致地球上所有生命的发展。
由波士顿大学生物学家林恩·马古利斯(Lynn Margulis)于20世纪60年代末首次提出的内共生体理论提出,真核细胞的主要细胞器实际上是原始原核细胞,被另一个更大的原核细胞吞噬。
马古利斯的理论迟迟得不到接受,最初在主流生物学中遭到嘲笑。然而,马古利斯和其他科学家继续研究这一课题,现在她的理论已成为生物学界公认的标准。
在马古利斯研究真核细胞起源的过程中,她研究了原核生物、真核生物和细胞器的数据,最后提出原核生物和细胞器之间的相似性,再加上它们在化石记录中的出现,最好用一种叫做“内共生”(意思是“内部合作”)的东西来解释
无论是较大的细胞为较小的细胞提供保护,还是较小的细胞为较大的细胞提供能量,这种安排似乎对所有原核生物都是互利的。
虽然一开始这听起来像是一个牵强的想法,但支持它的数据是不可否认的。似乎是自己细胞的细胞器包括线粒体,在光合细胞中还有叶绿体。这两种细胞器都有自己的DNA和核糖体,与细胞的其他部分不匹配。这表明它们能够独立生存和繁殖。
事实上,叶绿体中的DNA与称为蓝藻的光合细菌非常相似。线粒体中的DNA最像导致斑疹伤寒的细菌。
在这些原核生物能够进行内共生之前,它们最有可能首先成为群体生物。群体生物是一组与其他单细胞原核生物生活在一起的原核单细胞生物。
尽管单个单细胞生物保持分离并能独立生存,但与其他原核生物生活在一起还是有一定的优势。无论这是一种保护功能还是一种获取更多能量的方式,殖民主义都必须以某种方式对参与殖民地的所有原核生物有益。
一旦这些单细胞生物彼此足够接近,它们的共生关系就更进一步了。较大的单细胞生物吞没了其他较小的单细胞生物。那时,它们不再是独立的殖民生物,而是一个大细胞。
当吞没较小细胞的较大细胞开始分裂时,体内较小原核生物的复制品被复制并传递给子细胞。
最终,被吞没的较小原核生物适应并进化成我们今天所知的真核细胞中的一些细胞器,如线粒体和叶绿体。
其他细胞器最终由这些第一细胞器产生,包括真核生物中DNA所在的细胞核、内质网和高尔基体。
在现代真核细胞中,这些部分被称为膜结合细胞器。它们仍然不存在于细菌和古细菌等原核细胞中,但存在于所有分类为真核生物域的生物体中。
内共生与共生的关键区别在于,内共生是一种描述线粒体和叶绿体如何进入真核细胞的理论,而共生是两种不同生物之间长期存在的相互作用。 生态系统中的有机体以不同的方式相互作用。共生是两个不同物种共同生活的相...
...是两种含有异源胞固氮的蓝藻。一些蓝藻与植物根系形成共生关系。微囊藻、鱼腥藻、念珠菌、振荡藻、藻毒素和螺旋藻都是蓝藻的一些例子。 什么是绿藻(green algae)? 绿藻是五类藻类中的一种,主要存在于淡水中。在海水和潮...
...事实上,它们是真核细胞的细胞发生器。这两种细胞器和共生细菌细胞有一些共同的结构特征,如自我复制的能力,环状DNA和类似核糖体的存在等。由于这些相似性,科学家认为线粒体和叶绿体是由小型共生细菌进化而来的。内...
内共生与内陷的关键区别在于,内共生是一种解释真核细胞内线粒体和叶绿体起源的理论,而内共生是一种通过从质膜到叶绿体的内陷来解释细胞核和其他细胞器起源的过程单元内部。 科学家认为真核细胞是由原核细胞进化...
自生理论和内共生理论的关键区别在于,自生性理论认为细胞核和细胞质是通过单个原核生物谱系的进化变化而形成的,而内共生理论则认为某些细胞器,特别是真核细胞中的线粒体和叶绿体,曾经是原核微生物,生活在共...
...,可分为原核细胞(蓝藻)和真核细胞(绿藻)。绿藻是共生的,这意味着它们可以与真菌共生(和谐共处)产生地衣。蓝藻是水生微生物的食物来源,而蓝藻则是有益或有害的。蓝藻是蓝绿色细菌,不能像绿藻那样进行光合作...
...大细胞可以是无核的,也可以是多核的。一些绿藻与真菌共生,形成地衣。 绿藻,Stigeoclonium如图1所示。 Figure 1: Stigeoclonium 绿藻的无性繁殖是通过分裂、出芽、分裂或游动孢子的形成进行的。有性生殖是通过形成等配子(两个...
...胞真核生物,其细胞壁由几丁质组成。它们作为分解者、共生体和寄生虫都很重要。藻类是生活在水生环境中的单细胞或多细胞植物,如真核生物。它们也能进行光合作用。蠕虫是多细胞动物寄生虫,包括蛔虫和扁虫。虽然它们...
初级内共生和次级内共生的主要区别在于初级内共生是真核细胞吞噬和吸收原核细胞,而次级内共生是已经经历初级内共生的另一个真核细胞吞噬和吸收真核细胞。此外,初级内共生被认为是在次级内共生之前首先发生的。此外...
...中,线粒体和叶绿体执行各种代谢过程,被认为是来自内共生细菌。在原核生物中,类似的过程发生在细胞膜上;内共生体极为罕见。 原核生物的细胞壁通常由与真核生物不同的分子(肽聚糖)形成(许多真核生物根本没有细...