线粒体的起源

以下是从翟中和所编的《细胞生物学》中所摘抄的相关内容：
关于线粒体和叶绿体的起源,现在主要存在两种截然相反的观点：内共生起源学说与非共生起源学说（或分化学说）.两个学说各有其实验证据和支持者.近10多年由于古细菌的发现与研究,以及古细菌可能是真核生物起源的祖先的论断,十分有利于线粒体和叶绿体内共生起源学说的巩固和发展.
（一）内共生起源学说
许多科学家认为,线粒体和叶绿体分别起源于原始真核细胞内共生的细菌和蓝藻.1970年Margulis在分析了大量资料的基础上提出了一种设想,认为真核细胞的祖先是一种体积巨大的、不需氧的、具有吞噬能力的细胞,能将吞噬所得的糖类进行酵解取得能量.而线粒体的祖先——原线粒体则是一种革兰氏阴性菌,含有三羧酸循环所需的酶系和电子传递链,故它可利用氧气把糖酵解的产物丙酮酸进一步分解,获得比酵解更多的能量.当这种细菌被原始真核细胞吞噬后,即与宿主细胞间形成互利的共生关系,原始真核细胞利用这种细菌（原线粒体）充分供给能量,而原线粒体从宿主细胞获得更多的原料.
（二）非共生起源学说
该学说的支持者提出一种线粒体和叶绿体起源的设想,认为真核细胞的前身是一个进化上比较高等的好氧细菌,它比典型的原核细胞大,这样就要逐渐增加具有呼吸功能的膜表面,开始是通过细菌的细胞膜内陷、扩张和分化,后逐渐形成了线粒体和叶绿体的雏形.根据1974年Uzzell等人的观点,在进化的最初阶段,原核细胞的基因组进行复制并不伴有细胞分裂,然后基因附近的质膜内陷形成双层膜,分别将基因组包围在这些双层膜结构中,从而形成了原始线粒体、叶绿体等细胞器.后来在进化过程中进一步发生了分化,如线粒体和叶绿体的基因组丢失一些基因；细胞核的基因则有了高度发展；质体发展了光合作用；线粒体则演变为专具有呼吸功能的细胞器,于是逐渐形成了现在的真核细胞.
从目前看,对这两个学说尚有争议,各有其实验证据和支持者,因此,关于线粒体和叶绿体的起源,有待今后进一步探讨和研究.
参考资料：翟中和 王喜中 丁孝明 主编《细胞生物学》（高等教育出版社）