葉綠體和光合作用
所有的動(dòng)物和大多數(shù)微生物靠源源不斷地從環(huán)境中攝取有機(jī)物
生存。這些化合物微生物合成提供碳骨架以及生命代謝活動(dòng)所需的
能量??茖W(xué)家們相信在遠(yuǎn)古時(shí)代出現(xiàn)的第一個(gè)生命體能夠利用地球
化學(xué)反應(yīng)所形成的豐富的有機(jī)化合物,但幾十億年過(guò)后,這些化合
物已經(jīng)被用盡。從這時(shí)起.細(xì)胞所需要的大量的有機(jī)物就通過(guò)能進(jìn)
行光合作用的生物體所提供,包括許多光合作用細(xì)菌。
最高級(jí)的光合作用細(xì)菌是藻青菌,其對(duì)外界營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需求很
低。
正是由于
從更為原始光合作用細(xì)菌演化而來(lái)的藻青菌,才使可以利用氧
的生物逐漸發(fā)展起來(lái)。
植物和藻類是較晚的時(shí)候才出現(xiàn)的,光合作用發(fā)生在一個(gè)特殊
的細(xì)胞器—葉綠體中。葉綠體只有在白天才進(jìn)行光合作用,其中間
產(chǎn)物NADPH和ATP可以用來(lái)產(chǎn)生許多有機(jī)分子。在植物中,這些產(chǎn)物
包括低分子質(zhì)量的糖(一般是蔗糖),從發(fā)生光合作用的細(xì)胞中運(yùn)出
但不能進(jìn)行光合作用的細(xì)胞中使用。
生物化學(xué)和基因方面的證據(jù)都支持葉綠體是被真核細(xì)胞通過(guò)胞
吞作用攝取的產(chǎn)氧光合細(xì)菌。線粒體則也被認(rèn)為是內(nèi)吞的細(xì)菌。葉
綠體和線粒體的許多不同反映了二者的祖先不同以及在隨后的進(jìn)化
過(guò)程中分開了。但是,葉綠體中光馭動(dòng)的ATP合成機(jī)制與前面所講
的呼吸作用驅(qū)動(dòng)的ATP的合成有很多相似之處。葉綠體是質(zhì)體家族
中的一員
葉綠體是質(zhì)體家族中最顯赫的成員之一。質(zhì)體存在于所有的植
物細(xì)胞中,盡管每個(gè)細(xì)胞類型的質(zhì)體都會(huì)有一些不同的地方,但某
些特征是共有的。更顯著的是,在特殊的植物種類中所有的質(zhì)體都
包含多拷貝的同樣的小基因組。另外,質(zhì)體都具有雙層膜結(jié)構(gòu)。
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