关于线粒体的起源|线粒体起源之谜：真核细胞的能量工厂，究竟是如何建成的？( 二 ) 关于线粒体的起源

第一，线粒体具有独立的遗传物质——线粒体DNA和RNA ，该遗传物质和真核生物细胞核的遗传物质存在差异，而与细菌的更加相似。
第二，细胞在进行自身繁殖时，线粒体也同时进行增殖、分配，具有独立性和连续性，它的分裂增殖是通过缢裂完成，和细菌类似。
第三，线粒体本身具有独立完整的蛋白质合成系统，且这个合成系统的多数特征都与细菌蛋白质合成系统相似，和真核细胞蛋白质合成系统具有差异。
第四，线粒体具有内膜、外膜；内膜与细菌质膜相似，外膜则与真核细胞内膜相似。生物学家猜测，在共生体系形成过程中，宿主吞噬寄生的好氧细菌时，宿主的内膜包裹了寄主而形成了线粒体的外膜。
第五，假说指出在进化过程中，好氧细菌原有的遗传信息大部分已转移合并到寄主细胞中。近期研究发现，真核细胞的细胞核中存在呼吸细菌或蓝细菌的遗传信息，印证了假说的观点。
第六，线粒体的遗传密码与变形菌门细菌的遗传密码更为相似，被认为线粒体来自于α-变形菌（α-Protobacteria）。
第七，现存生命有机体中依然存在类似共生现象，例如草履虫吞噬蓝藻形成共生体。
内共生起源也存在一些无法解释的问题。被吞噬的好氧细菌拥有氧化代谢途径，显然在生存竞争中，这项能力令其比吞噬它的宿主具有更大优势。那为什么这种好氧细菌反而处在下方，既被吞噬作为寄主，还把自己的遗传物质转移到了宿主细胞中，这不符合进化规律。此外，内共生起源假说不能解释细胞核这个细胞的控制中心是如何起源的。非共生起源假说
内共生起源的假说出现后，支持非共生起源假说的反对派也随之出现了。非共生假说猜想，真核细胞来源于一种好氧细菌，这种细菌在进化过程中，某些具有呼吸作用的细胞膜逐步内陷，包裹住部分遗传物质，形成了既有独立遗传物质又有呼吸功能和膜结构的线粒体。
非共生起源假说也有一些证据。例如，现在某些原始好氧细菌中具有拟线粒体结构，这种结构便是由细胞质膜内陷折叠形成，具有呼吸功能；原核细胞中具有呼吸功能的结构可以看成如今线粒体的雏形，因此推测线粒体是进化而来而不是吞噬共生而成；真核细胞核膜和线粒体膜具有连续性，说明线粒体可能起源于细胞自身内膜系统的内陷，而不是来自于共生细菌。内共生起源假说中的争论
尽管内共生起源假说有一些无法解释的问题，但相较于非内共生起源，该假说提供了更多的证据，因此它成为线粒体起源的最主流学说。
在内共生起源假说之中，根据线粒体内共生发生的时间不同，产生了两个流派。
一派提出的假说叫晚期线粒体模型（“Mito-late”models），他们认为宿主吞噬好氧的α-变形菌（如今已有很多证据证明线粒体是由它演化而来）前，已先通过不同途径形成了细胞核，已具有真核细胞的特征（已有细胞核、动态细胞骨架、内膜系统），具有原始吞噬功能。也就是说，线粒体祖先（α-变形菌）进入宿主（原始真核细胞）的时间是较晚的。
另一派提出的假说叫早期线粒体模型（“Mito-early”models），他们认为宿主（原核细胞）先与好氧的α-变形菌内共生形成了带有线粒体的原核细胞，在拥有这个动力工厂后，再演化出了细胞核、内膜系统等真核生物特征。

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透射电子显微镜下昆虫细胞内的沃尔巴克氏体（Wolbachia），属于α-变形菌（Alphaproteobacteria）纲。丨图片来源：wiki