엽록체와 세균의 유사성

일단 엽록체와 시아노박테리아가 비슷하게 생겼습니다.

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시아노박테리아와 엽록체를 비교한 그림입니다. 둘은 비슷하게 생겼습니다. 시아노박테리아는 혼자 잘 사는데, 엽록체는 식물세포 안에 들어가 있습니다. 그렇다면 시아노박테리아의 조상이 식물세포의 조상인 세포 속으로 들어간게 아닐까요?

세포막이나 리포솜은 융합이나 분리가 쉽습니다.

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물론 리포솜은 인지질 이중층으로 되어있습니다.

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세포공생설

세포내 공생설(細胞內共生說, 영어: Endosymbiotic theory)은 서로 다른 성질의 원핵생물들이 생존을 위해 공존을 모색하다 진핵생물로 진화하게 되었다는 가설이다. 다른 원핵생물에게 먹힌 원핵생물이 소화되지 않고 남아있다가 공생하게 된 것으로 생각된다. 린 마굴리스(Lynn Margulis)가 처음 주장하였다.

대부분의 세포소기관과는 달리 이들이 핵의 지배를 받지 않고 (자체 DNA를 가지며 필요한 효소 일부를 자가 합성할 수 있다.) 독자적인 행동을 하는 미토콘드리아와 엽록체의 유사성에 착안하여 그들의 기원을 설명하기 위한 가설이다. 이 가설에 따르면 미토콘드리아는 호기성 세균(세균인 프로테오박테리아(proteobacteria)나 세균이 아닌 리케차(rickecha))에서 엽록체는 호기성광합성세균(시아노박테리아(cyanobacteria))에서 유래하였을 것으로 보인다.

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엽록체나 미토콘드리아는 자체의 세포막을 가지고 있습니다. 식물세포의 세포막과 융합이 가능하므로 식물세포 안쪽으로 들어가서 함께 살게 되었을 수 있습니다.

핵외유전

엽록체나 미토콘드리아는 독자적인 DNA를 가지고 있습니다. 엽록체는 엽록체 DNA(cpDNA: chlorphyll DNA), 미토콘드리아는 미토콘드리아 DNA(mtDNA 혹은 mDNA)를 가지고 있습니다.

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엽록체 DNA입니다.

미토콘드리아나 엽록체는 세포분열과 상관 없이 독립적으로 분열합니다. 따라서 멘델의 유전법칙을 따르고 싶어도 그렇지 못합니다. 부계로부터 받을 수 있는 것은 세포핵 내에 들어가는 유전자의 반 뿐입니다. 엽록체나 미토콘드리아는 난세포에 존재하는 것을 쓸 수 밖에 없으므로 양성생식을 하는 생물은 모계로부터 훨씬 많은 자원을 받을 수 밖에 없습니다.

미토콘드리아와 인류의 기원

엽록체나 미토콘드리아는 자체 증식하며, 부계로부터 DNA를 받지 않습니다. 자체 증식하기 때문에 DNA 염기서열이 거의 바뀌지 않습니다. 이러한 이유로 인해 미토콘드리아 DNA는 인류의 조상을 찾는데 이용합니다.

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향문사 재배학을 해설하고 있습니다. 100 P에 해당하는 내용입니다.