Innhold
For rundt 1,5 milliarder år siden inntok primitive bakterier seg i større celler, noe som resulterte i et intimt forhold som ville forme utviklingen av mer komplekse, flercellede vesener. Den større cellen var eukaryot, noe som betyr at den inneholdt organeller - strukturer omgitt av membraner, men den prokaryote bakteriecellen hadde ingen slik ordning. De større cellene fryktet oksygen, en gift for deres eksistens, men de mindre cellene brukte oksygenet til å lage energi i form av molekylet adenosintrifosfat, eller ATP. Den eukaryote cellen omsluttet bakteriene på rovvilt, men på en eller annen måte fordøyet ikke rovdyret byttet. Rovdyr og byttedyr ble gjensidig avhengige. Tidligere biologi fra Boston University Lynn Margulis siterte dette endosymbiotiske scenariet i sin teori om opprinnelsen til mitokondriene, energifabrikkene til celler, og årsaken til deres mange likhetstrekk med bakterieceller.
Størrelse og form
Basert på utseende alene, kan forskere trekke et forhold mellom mitokondrier og bakterier. Mitokondrier har lubben, gelélignende former, likt de stavformede bacillibakteriene. Den gjennomsnittlige bacillusen varierer mellom 1 og 10 mikron i lengde, og mitokondriene til både plante- og dyreceller måler seg i samme område. Disse overfladiske observasjonene utgjør en bevislinje som støtter teorien om at primitive eukaryote celler hadde oppsluktet bakterieceller, og dannet gjensidig fordelaktige forhold.
Delingsmetode
Bakterier reproduserer i en prosess som kalles fisjon; når en bakterie når en forhåndsbestemt størrelse, klemmer den seg selv i midten og skaper to organismer. I eukaryote celler, repliserer mitokondrier seg i en lignende prosess. Cellens kommandosenter, eller kjernen, signaliserer cellen til å produsere organeller, vanligvis i forkant av en celledelende hendelse; Imidlertid, bare mitokondrier - og kloroplastene fra planter - gjengir seg. Mens andre organeller kan lages av stoffer i cellen, må mitokondrier og kloroplaster dele seg for å øke antallet. Når energiforsyningen i form av ATP blir tømt, deler mitokondrier seg for å gjøre mer mitokondrier for energiproduksjon.
Membran
Mitokondrier har indre og ytre membraner, med den indre membranen som består av folder som kalles cristae. Bakterielle cellemembraner har folder som kalles mesosomer som ligner cristae. Energiproduksjon foregår ved disse foldene. Den indre mitokondrielle membranen inneholder de samme typene proteiner og fete stoffer som den bakterielle plasmamembranen. Den ytre mitokondrielle membranen og celleveggen til bakterier inneholder også lignende strukturer.Stoffer flyter ganske fritt inn og ut av de ytre membranene i mitokondrier og de ytre celleveggene til bakterier; Imidlertid begrenser både mitokondrielle indre membraner og plasmamembraner av bakterier gjennomgangen av mange stoffer.
Type DNA
Både prokaryote og eukaryote celler bruker DNA for å bære koden for å lage proteiner. Mens eukaryote celler har dobbeltstrenget DNA i form av en vridd stige som kalles en helix, har bakterieceller deres DNA i sirkulære løkker som kalles plasmider. Mitokondrier bærer også sitt eget DNA for å lage sine egne proteiner, uavhengig av resten av cellen; som bakterier, innlemmer mitokondrier også DNA-et i løkker. En gjennomsnittlig mitokondrion inneholder mellom to og 10 av disse plasmidene. Disse strukturene inneholder nødvendig informasjon for å kjøre alle prosesser, inkludert replikasjon, i mitokondriene eller bakteriene.
Ribosomer og proteinsyntese
Proteiner utfører alle funksjoner i celler, og produksjon av proteiner, eller proteinsyntese, utgjør en av hovedfunksjonene i cellen. All proteinsyntese skjer utelukkende innenfor sfæriske strukturer kalt ribosomer, som er spredt over hele cellen. Mitokondrier bærer sine egne ribosomer for å lage proteiner de trenger. Mikroskopiske og kjemiske analyser avslører at strukturen til mitokondriale ribosomer ser mer ut som bakterielle ribosomer enn ribosomer i eukaryote celler. I tillegg påvirker visse antibiotika, selv om de er uskyldige for eukaryote celler, proteinsyntese i både mitokondrier og bakterier, noe som indikerer at mekanismen for proteinsyntesen i mitokondriene ligner den for bakterier i stedet for eukaryote celler.