
线粒体DNA(mtDNA),是指一些位于线粒体内的DNA,结构类似于质粒DNA.现今人类体内每个mtDNA(tRNA)与两种核糖体RNA(rRNA)下面相关叙述正确的是( ) A. mtDNA一般和蛋白质结合在一起 B. 人体mtDNA可能只控制合成一部分tRNA C. 需氧生物体内都有线粒体的分布 D. 人体mtDNA中的基因都用于指导蛋白质的合成
线粒体DNA(mtDNA)是独立于细胞核的环状遗传物质,人类mtDNA含37个基因,其中13个编码蛋白质、22个编码tRNA、2个编码rRNA,其功能受核DNA与mtDNA双重调控。以下是对各选项的具体分析:
A. mtDNA一般和蛋白质结合在一起
错误。mtDNA呈裸露状态,缺乏核DNA的组蛋白保护机制,这导致其突变率比核DNA高10-20倍。这种结构特性使其更易受活性氧损伤,是线粒体功能随衰老下降的重要原因。
B. 人体mtDNA可能只控制合成一部分tRNA
正确。人类mtDNA编码22种tRNA,但细胞内tRNA的合成同时依赖核基因的表达产物。例如,核DNA编码的RNA聚合酶参与mtDNA的转录过程,说明mtDNA仅负责部分tRNA的合成,需与核基因组协同作用。
C. 需氧生物体内都有线粒体的分布
错误。需氧生物中存在例外情况,如某些原核生物(如蓝细菌)虽能进行有氧呼吸,但缺乏线粒体结构。线粒体起源于细菌内共生事件,其独立基因组保留了原核生物特征,如环状结构和多顺反子转录模式。
D. 人体mtDNA中的基因都用于指导蛋白质的合成
错误。mtDNA的37个基因中,仅13个编码蛋白质(参与氧化磷酸化复合物),其余24个基因(22个tRNA+2个rRNA)负责翻译系统的组成。例如,12S和16S rRNA基因参与线粒体核糖体的组装,并不直接指导蛋白质合成。
结论:正确答案为B。mtDNA的功能局限性体现了真核细胞基因表达的分工协作——核基因组主导调控,mtDNA专注于能量代谢相关的关键组件合成,这种双重控制模式是线粒体进化的重要特征。