Садржај
Пре око 1,5 милијарди година примитивне бактерије су се настаниле у већим ћелијама, што је резултирало интимном везом која би обликовала еволуцију сложенијих вишећелијских бића. Већа ћелија била је еукариотска, што значи да садржи органеле - структуре окружене мембранама, али прокариотска бактеријска ћелија није имала такав распоред. Веће ћелије су се плашиле кисеоника, отрова свог постојања, али мање ћелије су користиле кисеоник за стварање енергије у облику молекула аденосин трифосфата, или АТП. Еукариотска ћелија опколила је бактерије на грабежљив начин, али некако, предатор није пробавио плен. Предатор и плијен постали су међусобно овисни. Бивша биологиња са Универзитета Бостон, Линн Маргулис, навела је овај ендосимбиотски сценариј у својој теорији о поријеклу митохондрија, фабрикама енергије ћелија и разлогом њихових бројних сличности са бактеријским ћелијама.
Величина и облик
На основу самог изгледа, научници могу нацртати везу између митохондрија и бактерија. Митохондрије имају дебео облик јелибуса, сличан бактеријама у облику штапића. Просечни бацили се крећу у дужини између 1 и 10 микрона, а митохондрије и биљних и животињских ћелија мере се у истом распону. Ова површна запажања представљају једну црту доказа који поткрепљују теорију да су примитивне еукариотске ћелије прогутале бактеријске ћелије, формирајући обострано корисне односе.
Метода поделе
Бактерије се размножавају у процесу који се назива фисија; када бактерија достигне унапред одређену величину, стеже се у средини, стварајући два организма. У еукариотским ћелијама митохондрије се реплицирају у сличном процесу. Командни центар ћелије, или нуклеус, сигнализира ћелији да производи органеле, обично пре дељења ћелије; међутим, само митохондрије - и хлоропласти биљака - репродукују се. Док се друге органеле могу правити од супстанци унутар ћелије, митохондрији и хлоропласти морају се делити да би повећали свој број. Када се опскрба енергијом у облику АТП-а потроши, митохондрије се дијеле и стварају више митохондрија за производњу енергије.
Мембрана
Митохондрије поседују унутрашњу и спољну мембрану, при чему се унутрашња мембрана састоји од набора названих цристае. Мембрана бактеријских ћелија има набора назване мезосоми који подсећају на кризме. Производња енергије се одвија код ових набора. Унутрашња митохондријална мембрана садржи исте врсте протеина и масних супстанци као и бактеријска мембрана плазме. Спољна митохондријална мембрана и ћелијска стијенка бактерија такође садрже сличне структуре.Супстанце прилично слободно теку у спољашње мембране митохондрија и вањске ћелијске зидове бактерија; међутим, и унутрашње мембране митохондрија и плазма мембране бактерија ограничавају пролазак многих супстанци.
Врста ДНК
И прокариотске и еукариотске ћелије користе ДНК за ношење кода за стварање протеина. Док еукариотске ћелије носе дволанчане ДНК у облику искривљених мердевина названих спирала, бактеријске ћелије имају свој ДНК у кружним петљама названим плазмиди. Митохондрије такође носе сопствену ДНК да би направили сопствене протеине, независно од остатка ћелије; попут бактерија, митохондрије такође укључују свој ДНК у петље. Просечни митохондрион садржи између два и 10 ових плазмида. Ове структуре садрже потребне информације за покретање свих процеса, укључујући репликацију, унутар митохондрија или бактерија.
Рибосоми и синтеза протеина
Протеини обављају све функције у ћелијама, а производња протеина или синтеза протеина представља једну од главних функција ћелије. Сва синтеза протеина одвија се искључиво у сферним структурама које се називају рибосоми, а које су разбацане по ћелији. Митохондрије носе своје рибосоме да би направили потребне протеине. Микроскопске и хемијске анализе откривају да је структура митохондријских рибосома сличнија бактеријским рибосомима него рибосомима еукариотских ћелија. Поред тога, одређени антибиотици, иако су нешкодљиви за еукариотске ћелије, утичу на синтезу протеина и у митохондријама и у бактеријама, што указује да је механизам синтезе протеина у митохондријама сличан ономе у бактеријама него у еукариотским ћелијама.