问答题 为什么线粒体和叶绿体是半自主性细胞器?两者的遗传体系各有什么特点?
【正确答案】线粒体和叶绿体均有自我繁殖所必需的基本成分,有自身的DNA,能自我复制,并有编码一定数量蛋白的遗传信息,具有独立进行转录和翻译的功能。迄今为止,已知线粒体基因组仅能编码约20种线粒体膜和基质蛋白并在线粒体核糖体上合成;叶绿体仅有60多种特有的蛋白质是在叶绿体内合成的。由此可见,线粒体和叶绿体两种细胞器都具有一定的自主性。但参与组成线粒体和叶绿体的蛋白质各有上千种之多,显而易见,线粒体和叶绿体的绝大多数蛋白质是由核基因编码的,在细胞质核糖体上合成,然后转移至线粒体或叶绿体内。这些蛋白质与线粒体或叶绿体DNA编码的蛋白质发挥协同作用。可以说,细胞核与发育成熟的线粒体和叶绿体之间存在着密切的、精确的、严格调控的生物学机制。在二者协同作用的关系中,细胞核的功能更重要,一方面它提供了绝大部分遗传信息,另一方面它具有关键的控制功能,线粒体和叶绿体DNA复制所需的DNA聚合酶由核DNA编码。也就是说,线粒体和叶绿体的自主性程度是有限的,它们对核遗传系统有很大的依赖性。线粒体和叶绿体的生长和增殖是受核基因组及其自身的基因组两套遗传系统控制的,所以称为半自主性细胞器。
【答案解析】