生物学者は、地球上のすべての生命をバクテリア、古細菌、真核生物の3つの領域に分けています。 細菌と古細菌はどちらも、核も内部の膜結合細胞小器官もない単一の細胞で構成されています。 真核生物は、細胞に核やその他の膜結合細胞小器官が含まれているすべての生物です。 真核生物は、ミトコンドリアと呼ばれる特殊な細胞小器官を持っていることでも知られています。 ミトコンドリアはほとんどの真核生物に共通する特徴であるため、多くの人がミトコンドリアを欠く少数の真核生物を見落としています。
単一の真核細胞は、球状の核膜がDNAを保持し、膜に結合した区画が細胞の他の作業領域を分離しているゲル状の水性細胞質で構成されています。 ほぼすべての真核生物には、ミトコンドリアと呼ばれる細胞小器官が含まれています。 ミトコンドリアは独自のDNAを含み、独自のタンパク質合成機構を使用しています。これは、細胞の他の部分の機構とは完全に独立しています。 受け入れられている見解は、細菌が何億年も前に古細菌に侵入したというものです。 関係は共生関係に発展しました。 バクテリアは現在ミトコンドリアとして知られており、その組み合わせは既知の真核生物のほとんどに進化しました。
ミトコンドリアは、ほとんどの真核細胞の主要なエネルギー生成部位です。 それらは、好気性細胞呼吸と呼ばれるプロセスにとって重要です。 細胞呼吸は、細胞が有機分子を分割し、抽出したエネルギーをアデノシン三リン酸（ATP）と呼ばれる分子に蓄えるプロセスです。 これは酸素なしで行うことができ、その場合、嫌気呼吸と呼ばれます。 しかし、酸素が存在する場合、ほとんどの真核細胞と一部の原核細胞は、好気性細胞呼吸のプロセスを使用して、さらに多くのATP分子を生成できます。 真核生物では、このプロセスはミトコンドリア内で起こります。 好気性原核生物では、このプロセスは細胞膜で起こります。
多くの真核細胞は、エネルギーの大部分をブドウ糖から得ています。 最初のステップは、ブドウ糖を2つの等しい部分に分割することです。 そのステップは解糖と呼ばれます。 解糖が起こります 細胞質で、それは細胞のために少しのエネルギーを生成します。 エネルギー生産の次のステップは、特定の種類のセルとセル内の瞬間的な環境によって異なります。 酸素レベルが低い場合、真核細胞は嫌気性細胞呼吸にフォールバックする可能性があります-具体的には、プロセス 発酵と呼ばれ、解糖の生成物を使用してもう少しエネルギーを生成し、乳酸と呼ばれる化合物を残します 酸。 人間の筋肉細胞は、筋肉からのエネルギーの需要が酸素の取り込み速度を上回っているときにこれを行います。 十分なレベルの酸素が存在する場合、人間や他の真核生物はより大きな酸素を利用します 解糖系の生成物を使用して好気性呼吸を完了することで得られるエネルギー量 ミトコンドリア。
エネルギー生産を最適化するために酸素を使用する真核生物は、ミトコンドリアが取り除かれた場合、生き残ることができませんでした。 しかし、ミトコンドリアを持たない真核生物には、ミトコンドリア真核生物と呼ばれるものがあります。 それらは好気性呼吸を完了するためのミトコンドリアを持っていないので、すべてのミトコンドリア真核生物は嫌気性です。 たとえば、腸内寄生虫のランブル鞭毛虫は嫌気性であり、ミトコンドリアはありません。 他のいくつかのアミトコンドリエートは、Glugea plecoglossi、Trichomonas tenax、Cryptosporidium parvum、およびEntamoebahistolyticaです。 これらの有機体の起源に関していくつかの質問があります：それらはミトコンドリアを失いましたか？ かつて持っていた、またはそれらはとの融合前からの最も初期の真核生物の子孫ですか ミトコンドリア？ アミトコンドリエートと他の真核生物との間の異なる系統発生的関係が提案されているが、現時点で受け入れられている単一の説明はない。