Es wurde jetzt festgestellt (gemäß dem Cambridge A-Level-Lehrbuch), dass
Organismen bilden eine symbiotische Partnerschaft, typischerweise indem einer den anderen verschlingt – ein Prozess, der als Endosymbiose bekannt ist. Dramatische evolutionäre Veränderungen resultieren daraus. Die klassischen Beispiele, die jetzt durch spätere Arbeiten bestätigt wurden, waren die Annahme, dass Mitochondrien und Chloroplasten ursprünglich frei lebende Bakterien (Prokaryoten) waren, die in die Vorfahren moderner eukaryotischer Zellen (Zellen mit Kernen) eindrangen.
Das steht auch drin
In den 1960er Jahren wurde auch entdeckt, dass Mitochondrien und Chloroplasten kleine, kreisförmige DNA-Moleküle enthalten, wie sie auch in Bakterien vorkommen
und zuletzt
Die DNA und Ribosomen von Mitochondrien und Chloroplasten sind immer noch aktiv und für die Kodierung und Synthese bestimmter lebenswichtiger Proteine verantwortlich, aber Mitochondrien und Chloroplasten können nicht mehr unabhängig voneinander leben.
Also meine Frage ist:
Wird diese DNA in den Mitochondrien und Chloroplasten gefunden, die in der DNA des Wirts (Tier oder Pflanze) kodiert sind?
Wenn nicht, gibt es vollständig ausgebildete Mitochondrien und/oder Chloroplasten in allen Gameten (offensichtlich Chloroplasten nur in den pflanzlichen Gameten), die direkt von dem Elternteil übertragen wurden, der sie direkt von ihrem Elternteil übertragen ließ, und so weiter?
Wenn ja, sind alle Mitochondrien und Chloroplasten eines Typs in einem Organismus identisch? Sind sie in Familien fast identisch (von Organismen, die nicht die Klassifikationsfamilie sind)?
Wird diese DNA in den Mitochondrien und Chloroplasten gefunden, die in der DNA des Wirts (Tier oder Pflanze) kodiert sind?
Nein, die in diesen Organellen enthaltene DNA ist keine Teilmenge des Kerngenoms. Ein Teil des ursprünglichen Genoms des Prokaryoten wurde jedoch in Kern-DNA verschoben. Deshalb können sie, wie Sie zitiert haben, „nicht mehr selbstständig leben“.
Wenn nicht, gibt es vollständig ausgebildete Mitochondrien und/oder Chloroplasten in allen Gameten (offensichtlich Chloroplasten nur in den pflanzlichen Gameten), die direkt von dem Elternteil übertragen wurden, der sie direkt von ihrem Elternteil übertragen ließ, und so weiter?
Da der kindliche Organismus diese Organellen irgendwann benötigen würde und sie nur vererbt werden können, muss mindestens einer der Gameten sie enthalten.
Für den Chloroplasten gilt die allgemeine Regel, dass nur einer der Gameten ihn bereitstellt. Bei Gymnospermen ist es beispielsweise der männliche Gamete (Pollen), bei Angiospermen der weibliche Gamete (Ovula). Entweder ist es in den anderen Gameten einfach nicht vorhanden, oder ein bestimmter Ausschlussmechanismus macht es monoparental vererbbar.
Für die Mitochondrien größtenteils dasselbe, mit der Einschränkung, dass (bewegliche) Spermien Mitochondrien für ihre Stoffwechselfunktionen (Energie zur Bewegung) enthalten, diese jedoch bei der Bildung der Zygote verworfen werden und nur die mütterlichen Mitochondrien vererbt werden. (In Pflanzen, mit Ausnahmen meist auch mütterlicherseits)
Dies bedeutet, dass es auf der einen Seite des Elternteils bis zum jüngsten gemeinsamen Vorfahren (ungefähr dem ersten Individuum der Art) eine Abstammungslinie von Organellen gibt. Beim Menschen bedeutet dies eine vermutete mitochondriale Eva, von der die gesamte menschliche mitochondriale DNA abstammt.
Wenn ja, sind alle Mitochondrien und Chloroplasten eines Typs in einem Organismus identisch? Sind sie in Familien fast identisch (von Organismen, die nicht die Klassifikationsfamilie sind)?
Jedes Mitochondrium eines einzelnen Organismus entsteht durch Replikation aus dem Mitochondrienbestand der Zygote. Sie sind daher sehr ähnlich, mit Ausnahme der Zellspezialisierung (die den Organellen eine bestimmte Morphologie verleiht) und möglicher Mutationen. Gleiches gilt für den Chloroplasten.
Mitochondrien (und Chloroplasten) sind Grundbestandteile der eukaryotischen Zelle und stellen wesentliche Funktionen bereit, die in einer Art, ganz zu schweigen von verwandten Individuen, hochgradig konserviert sind.
Dies bedeutet jedoch nicht, dass die DNA dieser Organellen für jedes Individuum gleich ist: Unterschiedliche Sequenzen können dasselbe Protein ergeben, oder Mutationen können nicht codierende Segmente des Genoms betreffen. Dies ist die Grundlage für die genetische Genealogie , die die Abstammung der Familie durch Analyse der DNA, einschließlich der mitochondrialen DNA, zurückverfolgt.
Nein zu Ihrer ersten Frage. Mitochondriale DNA (m[t]DNA) ist individuell für die DNA des Wirts – sie hat ihre eigenen DNAs in den Organellen selbst. Dasselbe gilt für Chloroplasten. Die mitochondriale DNA ist offiziell mit den X-Chromosomen der Mutter verbunden, und da die Mitochondrien der Spermien zerstört werden und nur die mütterliche Eizelle übrig bleibt, wird die mtDNA der Mutter weitergegeben.
Mitochondrien wachsen, reproduzieren und replizieren mtDNA von selbst - dies ist ein weiterer Beweis dafür, dass sie früher Prokaryoten waren, ganz zu schweigen von ihrer zirkulären DNA, Doppelmembranstruktur usw.
Ich bin mir bei der dritten Frage ihrer evolutionären Beziehungen untereinander nicht so sicher, aber Sie müssen wahrscheinlich wissen, dass Chloroplasten Nahrung durch die Fixierung von Kohlendioxid erzeugten, während Mitochondrien Zucker abbauten, um ATP freizusetzen.