Очерк. Происхождение митохондрий и хлоропластов

  Митохондрии и хлоропласты во многом сходны. И те и другие окружены наружной мембраной, отделяющей их от цитоплазмы (у хлоропластов наружная мембрана двойная), и содержат внутренние мембраны со сложной складчатостью.

Имеются у них и свои собственные ДНК, РНК и рибосомы, так что по крайней мере часть своих белков они синтезируют сами. Наконец, и митохондрии и хлоропласты размножаются делением надвое.
Эти факты вместе с некоторыми другими породили интересную теорию, согласно которой хлоропласты и митохондрии возникли эволюционным путем из свободноживущих прокариотических клеток. Предполагается, что эти прокариоты поселились некогда в какой-то другой прокариотической клетке и такое их сожительство оказалось выгодным для обоих партнеров. В процессе эволюции клетка-хозяин претерпела другие изменения и превратилась в конце концов в эукариотическую клетку. В пользу этой теории говорят следующие данные: Некоторые прокариоты и в настоящее время способны расти в эукариотических клетках. Пластиды и митохондрии сравнимы по величине с прокариотическими клетками. Подобно прокариотам, пластиды и митохондрии содержат кольцевые молекулы ДНК, не связанные с белком. Пластиды и митохондрии синтезируют по крайней мере какую-то часть своих собственных белков. Их рибосомы близки к прокариотическим рибосомам и по размерам, и по химическому составу. Некоторые антибиотики блокируют синтез белка на рибосомах прокариот, митохондрий и пластид, но не подавляют его на рибосомах цитоплазмы эукариотических клеток. Если лишить эукариотические клетки их митохондрий или пластид, то новые в них не появятся. По-видимому эти органеллы возникают только путем деления предсуществующих пластид или митохондрий.
Противники теории, утверждающей, что пластиды и митохондрии-это потомки прокариот, поглощенных некогда другими прокариотами, приводят такие аргументы: Хотя белоксинтезирующий аппарат митохондрий напоминает таковой прокариот, он все же ему не идентичен.

Подобно хромосомам ядра и в отличие от ДНК прокариот гены митохондрий содержат иногда вставочные последовательности ДНК (см. разд. 15.3). Митохондриям и пластидам необходимы белки, кодируемые генами ядерных хромосом. Следовательно, если эти органеллы были когда-то прокариотическими клетками, то часть их генов должна была переместиться в клеточное ядро. Другие мембранные структуры, в частности ядерные мембраны и аппарат Гольджи, никак нельзя считать потомками некогда заглоченных клеткой прокариот; по-видимому, они возникли путем разрастания ранее существовавших мембран. Нет ничего удивительного в том, что ДНК и рибосомы митохондрий и пластид напоминают ДНК и рибосомы прокариот. Прокариоты ведь были, по всей вероятности, предками эукариот. Просто в процессе эволюции цитоплазматические рибосомы и ядерная ДНК изменялись быстрее, а поэтому отошли от своих прокариотических предшественников дальше, нежели рибосомы и ДНК митохондрий и пластид.
Этот спор не может быть решен окончательно. Даже сторонники теории происхождения митохондрий и пластид от свободноживущих прокариот не в состоянии прийти к единому мнению относительно того, как эти прокариоты попали в свое время в первую эукариотическую клетку. Одни считают, что они поселились в ней как паразиты; другие высказывают предположение, что первая эукариотическая клетка возникла в результате слияния нескольких прокариотических клеток. Можно также допустить, что органеллы, о которых идет речь, в свое время попали в клетку как жертва, оказались устойчивыми к перевариванию, да так и остались жить в цитоплазме захватившей их клетки. Как бы то ни было, спор оказался плодотворным: он вызвал массу интересных работ по митохондриям и пластидам и дал возможность полнее изучить проблему «разделения труда» в эукариотических клетках.

Еще по теме Очерк. Происхождение митохондрий и хлоропластов:

1. 6-5* Была ли митохондрия симбионтом?
2. 8-5** Формирование митохондрий
3. 10. Происхождение родов идет не так, как происхождение видов. Дарвинизм по Копу
4. ФРИЦ МЮЛЛЕР (Биографический очерк)
5. ЭРНСТ ГЕККЕЛЬ (Биографический очерк)
6. 1. 2. Краткий очерк истории экологии
7. ГЛАВА XIV КРАТКИЙ ОЧЕРК ИСТОРИИ ЭКОЛОГИИ РАСТЕНИЙ
8. 1.5. ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЭУКАРИОТИЧЕСКОЙ КЛЕТКИ
9. 18.5. ПРОИСХОЖДЕНИЕ ПАРАЗИТИЗМА
10. Происхождение земноводных
11. 1.4. ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЖИЗНИ
12. Проблема полифилетического происхождения таксонов
13. Портал "ПЛАНЕТА ЖИВОТНЫХ". Происхождение кошек, 2010
14. Происхождение иерархии филогенетических групп
15. 11.9. ПРОИСХОЖДЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ
16. Систематика и происхождение вида
17. К ВОПРОСУ О ПРОИСХОЖДЕНИИ ГРЯДОВО-МОЧАЖИННЫХ КОМПЛЕКСОВ
18. 11. б. Монофилия и полифилия происхождения надвидовых таксонов
19. Происхождение отравлений.
20. Происхождение позвоночных