じじぃの「ミトコンドリア・細胞内共生説とは何か?共生の雑学」

【マルチアングル】14年ぶり!世界一の瞬間【決勝 日本 vs アメリカ】WBC2023

動画 YouTube
https://www.youtube.com/watch?v=CPx8fgvk5Qo

ミトコンドリアの祖先はαプロテオ細菌


22)植物性食品がミトコンドリアを活性化する理由:植物は葉緑体ミトコンドリアの両方を持つ

銀座東京クリニック
●体がみるみる若返るミトコンドリア活性化術22
原核生物が最初に発生しました。真核生物(すべての植物、動物、菌類、原生生物)はそれらから進化しました。
葉緑体は植物の光合成の細胞小器官であり、シアノバクテリア光合成原核生物)の子孫です。ミトコンドリアは真核細胞の特徴であり、葉緑体が発生するずっと前に宿主に生息していた別の原核生物であるα-プロテオバクテリアが先祖です。
約35億年前に発生した最初の生物は、はっきりした核を持たない(核膜をもった核が無い)原核生物です。これらの生物は、 海の中を漂う有機物を利用し、酸素を使わずに生息していました。

まず原始真核生物の細胞に、酸素呼吸をする細菌(α-プロテオバクテリア)が取り込まれ、ミトコンドリア(呼吸の場)として定着した後、シアノバクテリアが細胞内共生によって取り込まれ、葉緑体光合成の場)へと進化し、現在に至ったと考えられています。植物はミトコンドリア葉緑体の両方を持っています。。
https://assets.st-note.com/production/uploads/images/53517066/picture_pc_73e85b02dde2bae23fe052016a03d19f.png

『「利他」の生物学 適者生存を超える進化のドラマ』

鈴木正彦、末光隆志/著 中公新書 2023年発行

第2章 ミトコンドリア葉緑体を飼いならす――細胞内共生説 より

エネルギー獲得方法がドラスティックに変わる

真核細胞は明確な核を持つ細胞です、すなわち、遺伝情報を収納する染色体が生体膜である核膜に包まれているのです。さらに、ミトコンドリア、ゴルジ体、小胞体などの細胞小器官を持っています。これらの細胞小器官以外に、植物の真核細胞は葉緑体も持っています。

生命はエネルギーの循環

「光エネルギー」や「化学エネルギー」という言葉が出てきたので、簡単に説明しましょう。
たとえば、水力発電では高い所から低い所に落ちてくる水野「位置エネルギー」でタービン(水車)を回し、「電気エネルギー」に変換して動力を起こすことができます。これは元からあるエネルギーを違う形のエネルギーに変換することです。生物というのは、太陽光のエネルギーを変換して有機化合物の形にして保存します。いわば、水力発電で得たエネルギーを蓄電池に電気として蓄えるよようなものです。これが光合成です。
    ・
呼吸反応を獲得した好気性細菌は、自ら光合成を行わなくても、糖のような有機化合物を環境中から吸収することによって、エネルギーを得ることができるようになりました。
この呼吸反応を行う細菌はαプロテオ細菌と呼ばれており、この細菌がミトコンドリアの祖先になったのです。

このころの地球では、様々な種類の細菌が現れ、互いに激しい生存競争を繰り広げていました。そのような時代に、後にミトコンドリア葉緑体になる細菌がどのように現れたか、というのがここまでのお話です。そして真核細胞が生まれたのですが、その話をする前に、真核細胞が誕生のきっかけとなった「細胞内共生」について説明しておきたいと思います。

細胞内共生説とは何か?

光学顕微鏡で見ると、ミトコンドリアが細菌のように活発にうごめいているのが見えます。
しかし、ひと昔前は、ミトコンドリア葉緑体が細菌由来のものと考える人はほとんどいませんでした。では、どのように考えられていたかというと、リソソーム(タンパク質分解酵素を含む細胞小器官)やゴルジ体(タンパク質を修飾し細胞外に分泌するための細胞小器官)のように、細胞内の膜糸が変化して形成されたものと思われていました。ミトコンドリアの構造は膜が多いので、そのように考えられていたのでしょう。ミトコンドリアと細菌の形態が類似していることから、ミトコンドリアは細菌由来かもしれないと考える少数の研究者もいたことはいましたが、その当時は賛同する科学者がほとんどいなかったのです。

ですが、その後、ミトコンドリア葉緑体に独自のDNAがあることが明らかになると、流れは一変します。きっかけは、オシロイバナに見られるような母性遺伝(細胞質遺伝、非メンデル性遺伝とも)の原因となる遺伝子が、細胞質に存在すると判明したことでした。当初はその遺伝子(DNA)がどこにあるかまでは分かりませんでしたが、当時実用化されてきた電子顕微鏡を用いて詳しく調べたところ、ミトコンドリア内に独自のDNAがあることが明らかにされます。さらにクライドモナス(藻類の一種)の葉緑体にDNAがあることも分かりました。このことは、ミトコンドリア葉緑体は独自のDNAを持ち、他の細胞内にある小器官とは全く異なるものだということを示しています。細胞内で2つとも半ば自律的に分裂するこtもふくめて、徐々にミトコンドリア葉緑体は独立した小器官であるとみなされるようになっていきます。

こうして、ミトコンドリア葉緑体は外界の細菌が細胞内に入り込んで共生したのではないかと考える人が次第に増えていきました。そうしたなか、1970年にリン・マーギュリスが共生説を支持する論文をまとめ、『真核生物の起源』という本にして、満を持して細胞内共生説を広めたのです。

                  • -

どうでもいい、じじぃの日記。

「光学顕微鏡で見ると、ミトコンドリアが細菌のように活発にうごめいているのが見えます」

呼吸反応を行うミトコンドリアは、元は好気性細菌だった。

その細菌が他の生き物の細胞の中に取り込まれてミトコンドリアになったのだとか。

野球のWBCワールド・ベースボール・クラシック)は3月21日、アメリカ・フロリダ州の「ローンデポ・パーク」で日本とアメリカの決勝が行われ、日本が3対2で勝って3大会ぶり3回目の優勝を果たした。

ほとんどの社会で必要とされるのがチームワークだ。
とりわけ、野球には犠牲フライ、送りバンドなどの自己犠牲が求められる。

ダーウィンは言った。
「強いものではなく、環境に適応したものが生き残る」

リン・マーギュリスは言った。
「共生的相互作用は進化において、競争的相互作用と同じくらい影響があった」