İçerik
Yaklaşık 1.5 milyar yıl önce, ilkel bakteriler daha büyük hücrelerin içinde ikamet ettiler, bu da daha karmaşık, çok hücreli varlıkların evrimini şekillendirecek yakın bir ilişki kurdu. Daha büyük hücre ökaryotikti, yani organelleri içeriyordu - zarlarla çevrili yapılardı, ancak prokaryotik bakteri hücresinde böyle bir düzenleme yoktu. Büyük hücreler oksijenden korkuyorlardı, onların varlığına zehir ediyorlardı, ancak daha küçük hücreler oksijeni molekül adenosin trifosfat ya da ATP formunda yapmak için kullanıyorlardı. Ökaryotik hücre, bakterileri yırtıcı bir tarzda sardı, ancak bir şekilde, yırtıcı avını sindirmedi. Avcı ve av karşılıklı olarak bağımlı hale geldi. Eski Boston Üniversitesi biyoloğu Lynn Margulis, bu endosimbiyotik senaryoyu mitokondrinin kökenine, hücrelerin enerji fabrikalarına ve bakteriyel hücrelere sayısız benzerliklerine neden olma teorisinde gösterdi.
Büyüklük ve şekil
Yalnız görünüme bağlı olarak, bilim adamları mitokondri ve bakteriler arasında bir ilişki kurabilirler. Mitokondri, çubuk şeklindeki basil bakterilere benzer şekilde dolgun, jellybean benzeri şekillere sahiptir. Ortalama basil uzunluğu 1 ila 10 mikron arasında değişmektedir ve hem bitki hem de hayvan hücrelerinin mitokondri aynı aralıkta ölçülmektedir. Bu yüzeysel gözlemler, ilkel ökaryotik hücrelerin bakteriyel hücreleri içine aldığını ve karşılıklı olarak yararlı ilişkiler kurduğu teorisini destekleyen bir kanıt satırı oluşturur.
Bölüm Yöntemi
Bakteriler, fisyon adı verilen bir süreçte ürerler; Bir bakteri önceden belirlenmiş bir boyuta ulaştığında, kendisini ortada sıkıştırarak iki organizma yaratır. Ökaryotik hücrelerde mitokondri benzer bir işlemle kendilerini çoğaltır. Hücrenin komuta merkezi veya çekirdeği, hücreye genellikle hücre bölme olayından önce organeller üretme sinyalini verir; ancak, yalnızca mitokondri - ve bitkilerin kloroplastları - kendilerini kopyalar. Diğer organeller hücre içindeki maddelerden yapılabilirken, mitokondri ve kloroplastlar sayılarını artırmak için bölünmelidir. ATP formundaki enerji arzı tükendiğinde, mitokondri enerji üretimi için daha fazla mitokondri yapmak üzere bölünür.
Zar
Mitokondri iç ve dış zarlara sahiptir, iç zar cristae adı verilen katlardan oluşur. Bakteriyel hücre zarları, kristata benzeyen mezozom denilen kıvrımlara sahiptir. Bu katlarda enerji üretimi gerçekleşiyor. İç mitokondriyal zar, bakteri plazma zarı ile aynı tipte proteinleri ve yağ maddelerini içerir. Dış mitokondriyal membran ve bakteri hücre duvarı da benzer yapılar içerir.Maddeler, mitokondrinin dış zarlarına ve bakterilerin dış hücre duvarlarına serbestçe ve dışarı akar; Bununla birlikte, hem mitokondriyal iç zarlar hem de bakterilerin plazma zarları birçok maddenin geçişini sınırlamaktadır.
DNA türü
Hem prokaryotik hem de ökaryotik hücreler, protein yapmak için kodu taşımak için DNA kullanır. Ökaryotik hücreler sarmal adı verilen bükülmüş bir merdiven biçiminde çift sarmallı DNA taşırken, bakteri hücreleri DNA'larını plazmid adı verilen dairesel ilmeklerle alır. Mitokondri ayrıca kendi proteinlerini oluşturmak için hücrenin geri kalanından bağımsız olarak kendi DNA'larını taşır; Bakteriler gibi mitokondri de DNA'larını ilmeklerle birleştirir. Ortalama bir mitokondri bu plazmidlerin iki ila 10'unu içerir. Bu yapılar, çoğaltma dahil olmak üzere mitokondri veya bakteri içindeki tüm işlemleri yürütmek için gerekli bilgileri içerir.
Ribozomlar ve Protein Sentezi
Proteinler hücrelerin içindeki tüm fonksiyonları yerine getirir ve protein üretimi veya protein sentezi, hücrenin ana fonksiyonlarından birini oluşturur. Tüm protein sentezi, yalnızca hücre boyunca saçılmış olan ribozom adı verilen küresel yapılar içerisinde gerçekleşir. Mitokondri, ihtiyaç duydukları proteinleri yapmak için kendi ribozomlarını taşır. Mikroskopik ve kimyasal analizler, mitokondriyal ribozomların yapısının, ökaryotik hücrelerin ribozomlarına kıyasla bakteriyel ribozomlara daha benzer göründüğünü ortaya koymaktadır. Ek olarak, bazı antibiyotikler, ökaryotik hücrelere zarar vermezken, hem mitokondride hem de bakterilerde protein sentezini etkiler, bu da mitokondride protein sentezi mekanizmasının ökaryotik hücreler yerine bakterilerinkine benzer olduğunu gösterir.