For omkring 1,5 milliarder år siden tog primitive bakterier bopæl inde i større celler, hvilket resulterede i et intimt forhold, der ville forme udviklingen af ​​mere komplekse, multicellulære væsener. Den større celle var eukaryotisk, hvilket betyder, at den indeholdt organeller - strukturer omgivet af membraner, men den prokaryote bakteriecelle havde ingen sådan ordning. De større celler frygtede ilt, en gift for deres eksistens, men de mindre celler brugte oxygenet til at skabe energi i form af molekylet adenosintrifosfat eller ATP. Den eukaryote celle omsluttede bakterierne på rovdyr, men på en eller anden måde fordøjede rovdyren ikke byttet. Predator og bytte blev gensidigt afhængige. Tidligere biolog ved Boston University Lynn Margulis citerede dette endosymbiotiske scenario i sin teori om mitokondrieres oprindelse, cellernes energiforsyninger og årsagen til deres mange ligheder med bakterieceller.

Størrelse og form

På baggrund af udseende alene kan forskere tegne et forhold mellem mitokondrier og bakterier. Mitokondrier har klumpede, gelélignende former, der ligner de stavformede bakterier af bakterier. Den gennemsnitlige bacillus ligger mellem 1 og 10 mikron i længden, og mitokondrier fra både plante- og dyreceller måler i samme område. Disse overfladiske observationer udgør en linje af beviser, der understøtter teorien om, at primitive eukaryotiske celler havde opslugt bakterieceller, der danner gensidigt fordelagtige forhold.

Afdelingsmetode

Bakterier reproduceres i en proces kaldet fission; når en bakterie når en forudbestemt størrelse, knækker den sig i midten og skaber to organismer. I eukaryote celler replikerer mitokondrier sig i en lignende proces. Celleens kommandosentrum, eller kernen, signalerer cellen for at producere organeller, sædvanligvis forud for en celledeltende begivenhed; Imidlertid replikerer kun mitokondrier - og planternes chloroplaster - sig selv. Mens andre organeller kan fremstilles af stoffer inde i cellen, skal mitokondrier og chloroplaster opdeles for at øge deres antal. Når energiforsyningen i form af ATP bliver udtømt, opdeler mitokondrier sig for at gøre flere mitokondrier til energiproduktion.

Membran

Mitokondrier har indre og ydre membraner med den indre membran, der består af folder kaldet cristae. Bakterielle cellemembraner har folder kaldet mesosomer, der ligner cristae. Energiproduktion finder sted ved disse folder. Den indre mitokondrie membran indeholder de samme typer af proteiner og fedtstoffer som den bakterielle plasmamembran. Den ydre mitokondrie membran og bakteriecellevæggen indeholder også lignende strukturer. Stoffer flyder temmelig frit ind og ud af mitokondrierens ydre membraner og bakteriernes ydre cellevægge. Imidlertid begrænser både mitokondrielle indre membraner og plasmamembraner af bakterier passage af mange stoffer.

Type DNA

Både prokaryote og eukaryote celler bruger DNA til at bære koden til fremstilling af proteiner. Mens eukaryote celler bærer dobbeltstrenget DNA i form af en snoet stige kaldet en helix, har bakterieceller deres DNA i cirkulære sløjfer kaldet plasmider. Mitokondrier bærer også deres eget DNA for at lave deres egne proteiner uafhængige af resten af ​​cellen; Ligesom bakterier inkorporerer mitokondrier også deres DNA i sløjfer. En gennemsnitlig mitochondrion indeholder mellem to og 10 af disse plasmider. Disse strukturer indeholder de nødvendige oplysninger til at køre alle processer, herunder replikation, inden for mitokondrier eller bakterier.

Ribosomer og Proteinsyntese

Proteiner udfører alle funktioner inden for celler og fremstilling af proteiner, eller proteinsyntese, udgør en af ​​cellens hovedfunktioner. All proteinsyntese forekommer udelukkende inden for sfæriske strukturer kaldet ribosomer, som er spredt gennem cellen. Mitokondrier bærer deres egne ribosomer for at gøre de proteiner, de har brug for. Mikroskopiske og kemiske analyser afslører, at strukturen af ​​mitokondrie ribosomer fremstår mere ligner bakterielle ribosomer end til ribosomer af eukaryote celler. Derudover påvirker visse antibiotika, mens de uskadelige til eukaryote celler, proteinsyntese i både mitokondrier og bakterier, hvilket indikerer, at mekanismen for proteinsyntese i mitokondrier ligner den hos bakterier frem for eukaryote celler.