Vsebina
Pred približno 1,5 milijarde let so primitivne bakterije prebivale v večjih celicah, kar je povzročilo intimen odnos, ki bi oblikoval evolucijo kompleksnejših večceličnih bitij. Večja celica je bila evkariontska, kar pomeni, da vsebuje organele - strukture, obdane z membranami, vendar prokariontska bakterijska celica ni imela takšne razporeditve. Večje celice so se bale kisika, strupa za svoj obstoj, manjše celice pa so kisik uporabljale za pridobivanje energije v obliki molekule adenozin trifosfat ali ATP. Evkariontska celica je na plenilski način obdala bakterije, plenar pa nekako ni prebavil plena. Plenilec in plen sta postala medsebojno odvisna. Nekdanja biologinja z bostonske univerze Lynn Margulis je v svoji teoriji o izvoru mitohondrij, energetskih tovarnah celic in vzroku številnih podobnosti z bakterijskimi celicami navedla ta endosimbiotični scenarij.
Velikost in oblika
Na podlagi samega videza lahko znanstveniki potegnejo povezavo med mitohondriji in bakterijami. Mitohondrije imajo debele, želeju podobne oblike, podobne bakterijam bacilov v obliki palice. Povprečni bacil se giblje med 1 in 10 mikronov, mitohondriji tako rastlinskih kot živalskih celic pa merijo v istem območju. Ta površinska opažanja predstavljajo en dokaz, ki podpira teorijo, da so primitivne evkariontske celice zajele bakterijske celice, ki so tvorile vzajemno koristne odnose.
Metoda delitve
Bakterije se razmnožujejo v procesu, imenovanem cepitev; ko bakterija doseže vnaprej določeno velikost, se v sredini stisne in ustvari dva organizma. V evkariontskih celicah se mitohondriji razmnožujejo v podobnem postopku. Poveljniški center ali jedro celice signalizira celici, da proizvaja organele, običajno pred dogodkom delitve celice; vendar se samo mitohondriji - in kloroplasti rastlin - razmnožujejo. Medtem ko lahko druge organele izdelamo iz snovi v celici, se morajo mitohondriji in kloroplasti razdeliti, da se poveča njihovo število. Ko se oskrba z energijo v obliki ATP izčrpa, se mitohondrije razdelijo, da naredijo več mitohondrijev za proizvodnjo energije.
Membrana
Mitohondriji imajo notranjo in zunanjo membrano, pri čemer je notranja membrana sestavljena iz pregibov, imenovanih cristae. Bakterijske membrane celic imajo gube, ki jih imenujemo mezozomi, ki spominjajo na krizme. Proizvodnja energije poteka pri teh pregibih. Notranja mitohondrijska membrana vsebuje iste vrste beljakovin in maščobnih snovi kot bakterijska plazemska membrana. Tudi zunanja mitohondrijska membrana in celična stena bakterij vsebujeta podobne strukture.Snovi precej prosto tečejo v zunanjih membranah mitohondrijev in zunanjih celičnih sten bakterij; vendar tako mitohondrijske notranje membrane kot plazemske membrane bakterij omejujejo prehod številnih snovi.
Vrsta DNK
Tako prokariontske kot evkariontske celice uporabljajo DNK za prenašanje kode za izdelavo beljakovin. Medtem ko evkariontske celice nosijo dvoverižno DNK v obliki zvite lestve, imenovane vijačnica, imajo bakterijske celice svoj DNK v krožnih zankah, imenovanih plazmidi. Mitohondriji nosijo tudi svojo DNK, da naredijo svoje lastne beljakovine, neodvisne od preostale celice; podobno kot bakterije tudi mitohondrije vključujejo svojo DNK v zanke. Povprečni mitohondrij vsebuje med dvema in 10 teh plazmidov. Te strukture vsebujejo potrebne informacije za izvajanje vseh procesov, vključno z razmnoževanjem, znotraj mitohondrij ali bakterij.
Ribosomi in sinteza beljakovin
Beljakovine opravljajo vse funkcije znotraj celic, proizvodnja beljakovin ali sinteza beljakovin pa je ena izmed glavnih funkcij celice. Vsa sinteza beljakovin poteka izključno znotraj sferičnih struktur, imenovanih ribosomi, ki so razpršeni po celici. Mitohondriji nosijo svoje ribosome, da ustvarijo potrebne beljakovine. Mikroskopske in kemijske analize razkrivajo, da je struktura mitohondrijskih ribosomov videti bolj podobna bakterijskim ribosomom kot ribosomom evkariontskih celic. Poleg tega nekateri antibiotiki, čeprav neškodljivi za evkariontske celice, vplivajo na sintezo beljakovin tako v mitohondrijih kot v bakterijah, kar kaže, da je mehanizem sinteze beljakovin v mitohondrijah podoben kot pri bakterijah, ne pa evkariontskih celicah.