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线粒体和叶绿体的半自主性及其起源演讲者：xxx导师：xxx

-线粒体和叶绿体的半自主性01线粒体和叶绿体的半自主性02线粒体和叶绿体的半自主性(semiautonomous)03目录Content

线粒体和叶绿体的半自主性及其起源线粒体和叶绿体在细胞生物学中具有非常重要的地位，它们是细胞内进行能量转换和生产的必要结构。线粒体和叶绿体在结构和功能上都有其独特之处，其中最显著的是它们的半自主性z

线粒体和叶绿体的半自主性及其起源一、线粒体和叶绿体的半自主性半自主性细胞器的概念自身含有遗传表达系统(自主性)；但编码的遗传信息十分有限，其RNA转录、蛋白质翻译、自身构建和功能发挥等必须依赖核基因组编码的遗传信息(自主性有限)

线粒体和叶绿体的半自主性及其起源一、线粒体和叶绿体的半自主性(一)线粒体和叶绿体的DNA细胞器DNA与细菌相似相对自主性：线粒体和叶绿体都有自己的DNA，这使它们在一定程度上是自主的，可以独立进行一些生命活动。虽然它们需要依赖核基因组来进行一些复杂的生命过程，如蛋白质合成，但它们有自己的遗传信息，可以在一定程度上自我复制和表达环状DNA：线粒体和叶绿体的DNA都是环状DNA，这意味着它们的基因组不会线性地插入到宿主细胞中，而是形成环状结构，这类似于细菌的DNA结构

线粒体和叶绿体的半自主性及其起源细胞器DNA与细菌相似自我保护机制：线粒体和叶绿体也具有类似于细菌的DNA损伤修复机制，这有助于保护它们的DNA免受突变或降解转录和翻译机制：线粒体和叶绿体的DNA转录和翻译机制与细菌非常相似，都采用了类似的RNA聚合酶进行转录，并使用类似的核糖体进行翻译

线粒体和叶绿体的半自主性及其起源(一)线粒体和叶绿体的DNA绝大多数真核细胞的线粒体DNA(mitochondrialDNA：，mtDNA)呈双链环状；线粒体需要通过频繁的融合与分裂共享细胞内的遗传信息；被子植物的mtDNA呈现出丰富的分子多态性，大小在6,000bp～300，000bp之间

线粒体和叶绿体的半自主性及其起源一、线粒体和叶绿体的半自主性(semiautonomous)(一)线粒体和叶绿体的DNA叶绿体DNA(cpDNA)或质体DNA(ptDNA)亦呈环状，大小在200～2500kb之间mtDNA和cpDNA均以半保留方式进行复制。其复制受细胞核的控制

线粒体和叶绿体的半自主性及其起源一、线粒体和叶绿体的半自主性(二)线粒体和叶绿体中的蛋白质mtDNA和cpDNA也称为线粒体基因组(mitochondrialgenome)和叶绿体基因组chloroplastgenome。借助自身的酶系统，被转录和翻译成相应的蛋白质

线粒体和叶绿体的半自主性及其起源一、线粒体和叶绿体的半自主性(二)线粒体和叶绿体中的蛋白质线粒体和叶绿体基因组编码的蛋白质在线粒体和叶绿体的生命活动中是重要和不可缺少的；但这些蛋白质还远远不足以支撑线粒体和叶绿体的基本功能，更多的蛋白质来源于核基因组编码，在细胞质中合成后被运往线粒体和叶绿体

线粒体和叶绿体的半自主性及其起源一、线粒体和叶绿体的半自主性(二)线粒体和叶绿体中的蛋白质线粒体与叶绿体蛋白质的转运

线粒体和叶绿体的半自主性及其起源一、线粒体和叶绿体的半自主性(三)线粒体和叶绿体基因组与细胞核的关系核质互作(nuciear-oytoplasmicintoraction)：组围接与线拉体、叶绿体之间在遗传信息和基因表达调控等层次上建立的分子协作机制核质冲突(nuclear-cytoplasmicincompatbility,nuclearcytoplasmicconffct)RNA编辑(RNAediting)

线粒体和叶绿体的半自主性及其起源二、线粒体和叶绿体的起源非共生起源学说真核细胞的前身是一个进化上比较高等的好氧细菌，通过细胞膜的内陷、扩张和分化而得到线粒体、叶绿体和细胞核代表:分化假说该假说认为线粒体和叶绿体是由原始真核细胞分化而来的，其中线粒体起源于内共生体的消化吸收，而叶绿体则是由真核细胞的内膜结构分化而来。这种假说得到了形态学和化学证据的支持，如线粒体和叶绿体的形态和结构相似，都存在双层膜结构，且其组成成分也有很多相似之处

线粒体和叶绿体的半自主性及其起源不足之处无法解释为何线粒体、叶绿体与细菌在DNA子结构和蛋白质合成性能上有那么多相似之处对线粒体和叶绿体的DNA酶、RNA酶和核糖体的来源也很难解释

线粒体和叶绿体的半自主性及其起源二、线粒体和叶绿体的起源内共生起源学说线粒体和叶绿体祖先分别是能进行有氧呼吸的格兰氏阴性菌和光合自氧的蓝细菌，被原始真核细胞摄入，建立共生关系。进化中，格兰氏阴性菌和蓝细菌失去了原有的一些特征，关闭、丢失或向核转移了一些基因，演化为线粒体和叶绿体

线粒体和叶绿体