האם לכל התאים יש מיטוכונדריה?

המיטוכונדריון, אברון המסייע לייצור אנרגיה לתא, נמצא רק באאוקריוטים, אורגניזמים עם תאים מורכבים יחסית גדולים. ככאלה, לתאים רבים ולאורגניזמים חד תאיים אין אחד. תאים עם מיטוכונדריה עומדים בניגוד לפרוקריוטים, אשר חסרים אברונים קבועים וקרובי קרום, כגון מיטוכונדריה. אוקריוטים כוללים כל דבר, החל בפרמציום חד תאי ועד צמחים, פטריות ובעלי חיים. בקיצור, לתאים רבים יש מיטוכונדריה ולרבים אין, וההבדל חשוב.

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

המיטוכונדריון, המכונה לעתים "תחנת הכוח של התא", נפוץ בקרב אורגניזמים מורכבים, המשתמשים באברון כדי להמיר חמצן לאנרגיה. עם זאת, ישנם כמה אורגניזמים חד תאיים ותאים אחרים חסרי אברונים קבועים שאין להם אחד.

המיטוכונדריה, יחיד המיטוכונדריה, הופכת חמצן לאנרגיה שמישה בצורת ATP. בכך שאפשר לאורגניזמים להשתמש בחמצן, המיטוכונדריה תמכו בהתפתחותם של אורגניזמים מורכבים. מדענים מאמינים כי המיטוכונדריון התחיל למעשה כאורגניזם חי-חופשי שצרך תא אחר. במקום עיכול, התא הגדול יותר החזיק את האב הקדמון של המיטוכונדריה בתוכו, וסיפק מזון ומחסה, ואילו הקדם-מיטוכונדריה, בתורן, נתנה לתא המארח את היכולת להשתמש בחמצן. עם הזמן איבדו המיטוכונדריה את יכולתם לחיות מחוץ לתא המארח ולהיפך. מדענים מכנים רעיון זה "תיאוריית האנדוסימביוזה".

אורגניזמים פשוטים יחסית כמו חיידקים וחברים בתחום הארכיאני שייכים לקטגוריית חיים הנקראת פרוקריוטים. לפרוקריוטים חסרים מרבית המבנים הנמצאים באיקריוטים, כולל כל אברון הקשור לקרום. זה כולל מיטוכונדריון וגרעין. השם פרוקריוט מתורגם בערך ל"לפני הגרעין ", שם המתייחס לחסרם של אורגניזמים אלה גרעין מאורגן וקשור לקרום. מאחר וחיידקים חסרים מיטוכונדריה, הרוב המכריע שלהם אינו יכול להשתמש בחמצן באותה יעילות כמו אקריוטים.

בניגוד לפרוקריוטים, לאיקריוטים יש מערך מורכב יותר, כולל אברונים הקשורים לקרום כמו מיטוכונדריה. ברוב האיקריוטים יש מיטוכונדריה, ואילו בכל אוקריוטה רב תאית יש. עם זאת, כמה אוקריוטים חד תאיים חסרים מיטוכונדריה. כל סוג האיקריוטים הזה חי כטפילים. מדענים מאמינים כי האיקריוטים הספציפיים הללו נבעו מאאוקריוטים פרימיטיביים שמעולם לא היו במיטוכונדריה, או צאצאים ממינים שבשלב מסוים היו המיטוכונדריה, אך מאוחר יותר איבדו אוֹתָם. בנוסף, כמה אוקריוטים רב-תאיים חסרים מיטוכונדריה בתאים ספציפיים. לדוגמה, תאי דם אדומים אנושיים חסרים מיטוכונדריה, הסתגלות שמפחיתה את גודל התאים או מונעת מהם להשתמש בחמצן שהם נושאים.

כמה אברונים אוקריוטיים אחרים חולקים משותפים חשובים עם המיטוכונדריה. ישנם מדענים הסבורים כי הכלורופלסט, אברון דומה, נבע מאצות כחולות-ירוקות שאיבדו בסופו של דבר את יכולתן לחיות מחוץ לתאים, בדומה למיטוכונדריה. כלורופלסטים מאפשרים לחלק מהאיקריוטים, כמו צמחים ואצות, להשתמש באור השמש כדי לייצר אנרגיה וחמצן לתאים שלהם, שמשמשים אז את המיטוכונדריה שלהם. בנוסף, ההידרוגנום ממלא תפקיד דומה למיטוכונדריה, אך מתפקד בסביבות דלות חמצן. במקור אלה היו ידועים כפטריות ואיקריוטים חד תאיים, אך לאחרונה נמצאו בבעלי חיים קטנים ופשוטים מאוד החיים בקרקעית ים דלה בחמצן.