Il y a environ 1,5 milliards d'années, les bactéries primitives ont résidence à l'intérieur des cellules plus grandes, ce qui entraîne une relation intime qui mouler l'évolution des êtres multicellulaires plus complexes. La plus grande cellule était eucaryote, ce qui signifie qu'il contenait organites - structures entourées par des membranes, mais la cellule bactérienne procaryote avait pas un tel arrangement. Les plus grandes cellules craints oxygène, un poison à leur existence, mais les plus petites cellules ont utilisé l'oxygène pour produire de l'énergie sous la forme de l'adénosine triphosphate molécule, ou ATP. La cellule eucaryote enveloppait les bactéries dans la mode prédateur, mais en quelque sorte, le prédateur n'a pas digérer la proie. Predator et les proies sont devenues interdépendantes. Ancien biologiste de l'Université de Boston Lynn Margulis a cité ce scénario endosymbiotique dans sa théorie de l'origine des mitochondries, les usines d'énergie des cellules, et la raison de leurs nombreuses similitudes avec les cellules bactériennes.
La taille et la forme
Sur la base de sa seule apparence, les scientifiques peuvent établir un lien entre les mitochondries et les bactéries. Les mitochondries ont, formes jellybean comme dodus, semblables aux bactéries bacilles en forme de tige. Le bacillus moyenne est comprise entre 1 et 10 microns de longueur, et les mitochondries des deux cellules végétales et animales mesure dans la même gamme. Ces observations superficielles constituent une ligne de preuves à l'appui de la théorie selon laquelle les cellules eucaryotes primitives avaient englouti des cellules bactériennes, formant des relations mutuellement bénéfiques.
Méthode de la Division
Les bactéries se reproduisent dans un processus appelé fission; quand une bactérie atteint une taille prédéterminée, il se coince dans le milieu, ce qui crée deux organismes. Dans les cellules eucaryotes, les mitochondries se reproduisent dans un processus similaire. commande du centre, ou le noyau de la cellule, les signaux de la cellule pour produire des organelles, généralement à l'avance d'un événement de division cellulaire; cependant, seules les mitochondries - et les chloroplastes des plantes - se reproduisent. Alors que d'autres organites peuvent être fabriqués à partir de substances au sein de la cellule, les mitochondries et les chloroplastes doivent diviser pour augmenter leur nombre. Lorsque l'alimentation en énergie sous forme d'ATP est épuisée, les mitochondries se divisent pour faire plus de mitochondries pour la production d'énergie.
Membrane
Mitochondries possèdent des membranes interne et externe, avec la membrane interne comprenant des plis appelés cristae. membranes cellulaires bactériennes ont des plis appelés mesosomes qui ressemblent à la cristae. La production d'énergie a lieu à ces plis. La membrane mitochondriale interne contient les mêmes types de protéines et de matières grasses comme la membrane plasmatique bactérienne. La membrane mitochondriale externe et la paroi cellulaire des bactéries contiennent également des structures similaires. Les substances circulent assez librement dans et hors de la membrane externe des mitochondries et les parois cellulaires des bactéries extérieures; Toutefois, les deux membranes mitochondriales internes et les membranes plasmatiques des bactéries limitent le passage de nombreuses substances.
Type de l'ADN
Les deux cellules procaryotes et eucaryotes utilisent l'ADN pour effectuer le code pour fabriquer des protéines. Alors que les cellules eucaryotes portent l'ADN double brin sous la forme d'une échelle torsadée appelé une hélice, les cellules bactériennes ont leur ADN dans des boucles circulaires appelés plasmides. Les mitochondries portent également leur propre ADN pour faire leurs propres protéines, indépendant du reste de la cellule; comme les bactéries, les mitochondries intègrent également leur ADN en boucles. Une mitochondrie contient en moyenne entre deux et 10 de ces plasmides. Ces structures contiennent les informations nécessaires à l'exécution de tous les processus, y compris la réplication, dans les mitochondries ou les bactéries.
Les ribosomes et la synthèse des protéines
Les protéines remplissent toutes les fonctions au sein des cellules, et la fabrication de protéines, ou la synthèse des protéines, constitue l'une des principales fonctions de la cellule. Toutes synthèse des protéines se produit uniquement dans des structures sphériques appelées ribosomes, qui sont dispersés dans toute la cellule. Les mitochondries portent leurs propres ribosomes pour rendre les protéines dont ils ont besoin. Les analyses microscopiques et chimiques révèlent que la structure des ribosomes mitochondriaux apparaît plus semblable aux ribosomes bactériens que de ribosomes des cellules eucaryotes. En outre, certains antibiotiques, tandis que inoffensif pour les cellules eucaryotes, affectent la synthèse des protéines dans les mitochondries et les bactéries, ce qui indique que le mécanisme de la synthèse des protéines dans les mitochondries est similaire à celle des bactéries plutôt que des cellules eucaryotes.