為什麼線粒體DNA只能通過母體遺傳?
線粒體(mitochondrion),是細胞氧化還原反應,也即氧化磷酸化和合成三磷酸腺苷(ATP)的主要場所,通常也被稱之為細胞的發電機(power house),細胞內的線粒體可達數百至上千個,有16569個鹼基對,是閉合環狀DNA分子,37個基因,主要的功能是調控氧化磷酸化和蛋白質的組裝。
通常一個細胞內的線粒體數目從幾百到數千個不等,越是活躍的細胞所含有的線粒體數目也就越多。
線粒體的主要功能就是給細胞提供能量,這些能量不僅用於細胞的分裂,同時也用於一些特殊細胞的特殊功能,如在心肌細胞內為心跳提供能量。
科學家們對於生物體內的線粒體來源作出了如下共生假說:線粒體本來是十幾億年前的古細菌,真核細胞吞噬了這種古細菌,並將這種古細菌保存在了體內,形成了線粒體這種細胞器。
線粒體的存在對於地球上的生命來講是非常重要的,因為細胞中有了線粒體後才能夠自我產能,自給自足,生命才有可能會出現大爆發。
在生物的細胞中,線粒體DNA與核DNA是兩種不同的獨立系統存在,彼此之間互不干涉。生物在受精的過程當中,卵子里的線粒體源自於卵子本身,受精卵發育的過程中卵子的線粒體會被保留下來,並且繼續擴增,而精子的線粒體則會被慢慢地清除。
在精子里,線粒體主要聚集手精子的尾部,為精子提供能量,在正常狀態下,大部分精子在進入卵子時,都會捨棄尾部,不讓線粒體進入卵子,而那一些被精子帶入卵子的來自父代的線粒體則會被一層膜包裹起來,並被酶所消化,該過程也被稱之為「自噬」,因此,只有母體的線粒體才會有可能存在於胚胎中,並為胚胎的生長提供能量。
在遺傳病學中,有一種遺傳病叫做線粒體遺傳病,此類遺傳病只能夠由母親遺傳給孩子,準確一點地說來,也就是由卵子遺傳給孩子的傳染病,其實也就是經由線粒體而遺傳的遺傳病。
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