[简答题]为什么线粒体和叶绿体是半自主性细胞器？两者遗传系统各有什么特点？

参考答案: 线粒体和叶绿体均有自我繁殖所必须的基本成分，有自身的DNA，能自我复制，并编码有一定量遗传信息。具有独立进行转录和翻译的功能，迄今为止，已知线粒体基因组仅能编码约20种线粒体膜和基质蛋白并在线粒体核糖体上合成；叶绿体仅有60多种特有的蛋白质是在叶绿体内合成的。由此可见，线粒体和叶绿体两种细胞器都具有一定的自主性。但参与组成线粒体和叶绿体的蛋白质各有上千种之多，显而易见，线粒体和叶绿体的绝大多数蛋白质是由和基因编码的，在细胞质核糖体上合成。然后转移至线粒体或叶绿体内。这些蛋白质与线粒体或叶绿体DNA编码的蛋白质协同作用。可以说，细胞核与发育成熟的线粒体和叶绿体之间存在着密切的、精确的、严格调控的生物学机制。在二者协同作用的关系中，细胞核的功能更重要，一方面它提供了绝大部分遗传信息，另一方面它具有关键的控制功能，线粒体和叶绿体DNA复制所需的DNA聚合酶由和DNA编码。也就是说，线粒体和叶绿体的自主性程度是有限的，它们对核遗传系统有很大的依赖性。线粒体和叶绿体的生长和增殖失手和基因组及其自身的基因组两套遗传系统控制的，所以称为半自主性细胞器。
两者遗传体系的特点是它们的DNA分子都为双链环状。线粒体DNA与细菌的DNA相似，一个线粒体中可有一个或数个DNA分子，其复制时间主要在细胞周期的S期及G2期。线粒体遗传体系的另一个特点是其遗传密码有些与细胞核遗传密码不共用，叶绿体DNA比线粒体DNA分子大，每个叶绿体中约含有12个ctDNA分子。其复制时间在G1期。叶绿体DNA中也有操纵子、转录后形成多顺反子mRNA，但叶绿体的密码系统与核密码系统是通用的。