約15億年前、原始的なバクテリアはより大きな細胞の中に住み着き、より複雑な多細胞生物の進化を形作る親密な関係をもたらしました。 大きな細胞は真核生物でした。つまり、細胞小器官（膜に囲まれた構造）が含まれていましたが、原核生物の細菌細胞にはそのような配置はありませんでした。 大きな細胞は酸素、つまりその存在への毒を恐れていましたが、小さな細胞は酸素を使ってアデノシン三リン酸（ATP）という分子の形でエネルギーを作りました。 真核細胞は捕食性の方法で細菌を包みましたが、どういうわけか、捕食者は獲物を消化しませんでした。 捕食者と被食者は相互に依存するようになりました。 元ボストン大学の生物学者リン・マーギュリスは、彼女の起源の理論の中でこの内共生シナリオを引用しました ミトコンドリア、細胞のエネルギー工場、および細菌とのそれらの多数の類似性の理由 細胞。
サイズと形
科学者は外見だけに基づいて、ミトコンドリアとバクテリアの関係を描くことができます。 ミトコンドリアは、棒状の桿菌に似た、ふっくらとしたジェリービーンズのような形をしています。 平均的な細菌は長さが1から10ミクロンの範囲であり、植物細胞と動物細胞の両方のミトコンドリアは同じ範囲で測定されます。 これらの表面的な観察は、原始的な真核細胞が細菌細胞を飲み込み、相互に有益な関係を形成したという理論を支持する一行の証拠を構成します。
除算の方法
バクテリアは繁殖します 核分裂と呼ばれる過程で; バクテリアがあらかじめ決められたサイズに達すると、真ん中で自分自身をつまんで、2つの有機体を作ります。 真核細胞では、ミトコンドリアは同様のプロセスで複製します。 細胞のコマンドセンター、つまり核は、通常は細胞分裂イベントの前に、細胞小器官を生成するように細胞に信号を送ります。 ただし、ミトコンドリア（および植物の葉緑体）のみが複製します。 他の細胞小器官は細胞内の物質から作ることができますが、ミトコンドリアと葉緑体はそれらの数を増やすために分裂しなければなりません。 ATPの形でのエネルギー供給が枯渇すると、ミトコンドリアは分裂して、エネルギー生産のためにより多くのミトコンドリアを作ります。
膜
ミトコンドリアは内膜と外膜を持っており、内膜はクリステと呼ばれるひだで構成されています。 細菌の細胞膜には、クリステに似たメソソームと呼ばれる折り目があります。 エネルギー生産はこれらの折り目で行われます。 ミトコンドリア内膜には、細菌の原形質膜と同じ種類のタンパク質と脂肪物質が含まれています。 ミトコンドリア外膜と細菌の細胞壁にも同様の構造が含まれています。 物質はミトコンドリアの外膜とバクテリアの外細胞壁に出入りするのにかなり自由に流れます。 しかし、細菌のミトコンドリア内膜と原形質膜の両方が多くの物質の通過を制限しています。
DNAの種類
原核細胞と真核細胞はどちらも、DNAを使用してタンパク質を作るためのコードを運びます。 真核細胞はらせんと呼ばれるねじれたはしごの形で二本鎖DNAを運びますが、細菌細胞はプラスミドと呼ばれる環状ループにDNAを持っています。 ミトコンドリアはまた、細胞の他の部分から独立して、独自のタンパク質を作るために独自のDNAを持っています。 バクテリアのように、ミトコンドリアもそれらのDNAをループに組み込みます。 平均的なミトコンドリアには、これらのプラスミドが2〜10個含まれています。 これらの構造には、ミトコンドリアまたは細菌内で複製を含むすべてのプロセスを実行するために必要な情報が含まれています。
リボソームとタンパク質合成
タンパク質は細胞内のすべての機能を実行し、タンパク質の製造、またはタンパク質合成は、細胞の主要な機能の1つを構成します。 すべてのタンパク質合成は、細胞全体に散在するリボソームと呼ばれる球状構造内でのみ発生します。 ミトコンドリアは、必要なタンパク質を作るために独自のリボソームを持っています。 顕微鏡的および化学的分析により、ミトコンドリアのリボソームの構造は、真核細胞のリボソームよりも細菌のリボソームに類似しているように見えることが明らかになっています。 さらに、特定の抗生物質は真核細胞には無害ですが、ミトコンドリアと バクテリアは、ミトコンドリアのタンパク質合成のメカニズムがバクテリアのメカニズムではなくバクテリアのメカニズムに類似していることを示しています 真核細胞。
