Indhold
For omkring 1,5 milliarder år siden indvandrede primitive bakterier ophold i større celler, hvilket resulterede i et intimt forhold, der ville forme udviklingen af mere komplekse, flercellede væsener. Den større celle var eukaryot, 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 ilt til at fremstille energi i form af molekylet adenosintrifosfat eller ATP. Den eukaryote celle indhyllede bakterierne på rovvilt, men på en eller anden måde fordøjede rovdyret ikke byttet. Rovdyr og byttedyr blev gensidigt afhængige. Tidligere Boston University biolog Lynn Margulis citerede dette endosymbiotiske scenarie i hendes teori om mitokondrierens oprindelse, cellernes energifabrikker og årsagen til deres mange ligheder med bakterieceller.
Størrelse og form
Baseret på udseendet alene kan forskere tegne et forhold mellem mitokondrier og bakterier. Mitochondria har fyldige, gelélignende former, svarende til de stavformede bacillerbakterier. Den gennemsnitlige bacillus spænder mellem 1 og 10 mikrometer i længden, og mitokondrierne for både plante- og dyreceller måler sig i det samme interval. Disse overfladiske observationer udgør en række beviser, der understøtter teorien om, at primitive eukaryotiske celler havde indhulet bakterieceller og dannet gensidigt fordelagtige forhold.
Opdelingsmetode
Bakterier gengiver i en proces kaldet fission; når en bakterie når en forudbestemt størrelse, klemmer den sig selv i midten og skaber to organismer. I eukaryote celler replikerer mitokondrier sig selv i en lignende proces. Celle's kommandocenter eller kerne signaliserer cellen til at producere organeller, normalt inden en celleopdelende begivenhed; Imidlertid gentager kun mitokondrier - og kloroplasterne fra planter - sig selv. Mens andre organeller kan fremstilles af stoffer i cellen, skal mitokondrier og kloroplaster dele sig for at øge antallet. Når energiforsyningen i form af ATP udtømmes, opdeles mitokondrier for at gøre mere mitokondrier til energiproduktion.
Membrane
Mitochondria besidder indre og ydre membraner, hvor den indre membran består af folder, kaldet cristae. Bakterielle cellemembraner har folder, der kaldes mesosomer, der ligner cristae. Energiproduktion finder sted ved disse folder. Den indre mitokondrielle membran indeholder de samme typer proteiner og fedtstoffer som den bakterielle plasmamembran. Den ydre mitokondrielle membran og bakterievæggen indeholder også lignende strukturer.Stoffer flyder temmelig frit ind og ud af de ydre membraner i mitokondrier og de ydre cellevægge hos bakterier; Imidlertid begrænser både de mitokondriske indre membraner og plasmamembraner af bakterier passage af mange stoffer.
Type DNA
Både prokaryotiske 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 løkker, der kaldes plasmider. Mitochondria bærer også deres eget DNA for at fremstille deres egne proteiner, uafhængigt af resten af cellen; ligesom bakterier, inkorporerer mitokondrier også deres DNA i løkker. En gennemsnitlig mitochondrion indeholder mellem to og 10 af disse plasmider. Disse strukturer indeholder den nødvendige information til at køre alle processer, inklusive replikation, inden for mitokondrier eller bakterier.
Ribosomer og proteinsyntese
Proteiner udfører alle funktioner inden i cellerne, og fremstilling af proteiner eller proteinsyntese udgør en af centrale hovedfunktioner. Al proteinsyntese forekommer udelukkende inden for sfæriske strukturer kaldet ribosomer, som er spredt over hele cellen. Mitochondria bærer deres egne ribosomer for at fremstille de proteiner, de har brug for. Mikroskopiske og kemiske analyser afslører, at strukturen af mitokondriale ribosomer synes mere ligner bakterielle ribosomer end ribosomer fra eukaryote celler. Derudover påvirker visse antibiotika, selv om de er uskadelige for eukaryote celler, proteinsyntesen i både mitochondria og bakterier, hvilket indikerer, at mekanismen for proteinsyntesen i mitochondria svarer til bakteriens snarere end eukaryote celler.