Kandungan
Kira-kira 1.5 bilion tahun yang lalu, bakteria primitif mengambil tempat tinggal di dalam sel-sel yang lebih besar, mengakibatkan hubungan intim yang akan membentuk evolusi makhluk-makhluk multiselular yang lebih kompleks. Sel yang lebih besar adalah eukariotik, yang bermakna ia mengandungi organel - struktur yang dikelilingi oleh membran, tetapi sel bakteria prokariotik tidak mempunyai susunan sedemikian. Sel-sel yang lebih besar takut dengan oksigen, racun untuk kewujudannya, tetapi sel-sel yang lebih kecil menggunakan oksigen untuk menghasilkan tenaga dalam bentuk molekul adenosin trifosfat, atau ATP. Sel eukariotik menyelubungi bakteria dalam fesyen pemangsa, tetapi entah bagaimana, pemangsa tidak mencerna mangsanya. Predator dan mangsa menjadi saling bergantung. Ahli biologi Universiti Boston Lynn Margulis memetik senario endosymbiotik ini dalam teorinya mengenai asal mitokondria, kilang-kilang tenaga sel, dan sebab banyak persamaannya terhadap sel-sel bakteria.
Saiz dan Bentuk
Berdasarkan penampilan sahaja, saintis dapat menarik hubungan antara mitokondria dan bakteria. Mitokondria mempunyai bentuk yang serupa, seperti jellybean, sama dengan bakteria bacilli berbentuk batang. Rata-rata bacillus berkisar antara 1 hingga 10 mikron panjang, dan mitokondria sel-sel tumbuhan dan haiwan mengukur dalam julat yang sama. Pemerhatian cetek ini merupakan satu garis bukti yang menyokong teori bahawa sel-sel eukariotik primitif telah menelan sel bakteria, membentuk hubungan yang saling menguntungkan.
Kaedah Bahagian
Bakteria membiak dalam proses yang dipanggil pembelahan; apabila bakteria mencapai saiz yang telah ditetapkan, ia meruncing sendiri di tengah, mewujudkan dua organisma. Dalam sel eukariotik, mitokondria meniru diri dalam proses yang sama. Pusat arahan sel, atau nukleus, memberi isyarat kepada sel untuk menghasilkan organel, biasanya sebelum kejadian sel-sel; Walau bagaimanapun, hanya mitokondria - dan kloroplas tumbuhan - meniru diri mereka. Walaupun organel lain boleh dibuat daripada bahan dalam sel, mitokondria dan kloroplas mesti membahagi untuk meningkatkan bilangan mereka. Apabila bekalan tenaga dalam bentuk ATP menjadi habis, mitokondria membahagikan lebih banyak mitokondria untuk pengeluaran tenaga.
Membran
Mitokondria mempunyai membran dalaman dan luaran, dengan membran dalaman yang terdiri daripada lipatan yang dipanggil cristae. Membran sel bakteria mempunyai lipatan yang dipanggil mesosom yang menyerupai cristae. Pengeluaran tenaga berlaku di lipatan ini. Membran mitokondria dalaman mengandungi jenis protein dan zat berlemak yang sama seperti membran plasma bakteria. Membran mitokondria luar dan dinding sel bakteria juga mengandungi struktur yang sama.Zat-zat mengalir secara bebas dalam dan keluar dari membran luar mitokondria dan dinding sel luar bakteria; Walau bagaimanapun, kedua-dua membran dalaman mitokondria dan membran plasma bakteria mengehadkan laluan banyak bahan.
Jenis DNA
Kedua-dua prokariotik dan sel eukariotik menggunakan DNA untuk membawa kod untuk membuat protein. Sel-sel eukariotik membawa DNA double-stranded dalam bentuk tangga yang dipintal yang dipanggil helix, sel-sel bakteria mempunyai DNA dalam gelung bulat yang disebut plasmid. Mitokondria juga membawa DNA mereka sendiri untuk membuat protein mereka sendiri, bebas dari sisa sel; seperti bakteria, mitokondria juga memasukkan DNA mereka ke dalam gelung. Mitochondrion purata mengandungi antara dua dan 10 plasmid ini. Struktur ini mengandungi maklumat yang diperlukan untuk menjalankan semua proses, termasuk replikasi, dalam mitokondria atau bakteria.
Ribosom dan Sintesis Protein
Protein melaksanakan semua fungsi dalam sel, dan pembuatan protein, atau sintesis protein, merupakan salah satu fungsi utama sel. Semua sintesis protein berlaku semata-mata dalam struktur sfera yang disebut ribosom, yang tersebar di seluruh sel. Mitokondria membawa ribosom mereka sendiri untuk membuat protein yang mereka perlukan. Analisis mikroskopik dan kimia mendedahkan bahawa struktur ribosom mitokondria kelihatan lebih mirip dengan ribosom bakteria daripada ribosom sel eukariotik. Selain itu, antibiotik tertentu, selalunya tidak sesuai dengan sel eukariotik, mempengaruhi sintesis protein di kedua mitokondria dan bakteria, yang menunjukkan bahawa mekanisme sintesis protein dalam mitokondria sama dengan bakteria dan bukannya sel eukariotik.