Çift Zarlı Organellerin Evrimi

Yaşamın yaklaşık dört milyar yıl önce yeryüzünde ortaya çıktığı düşünülüyor. Endosimbiyotik teori, günümüz ökaryotik hücrelerindeki bazı organellerin bir zamanlar prokaryotik mikroplar olduğunu belirtir. Bakterilerde olduğu gibi dairesel olan kendi DNA'larının yanı sıra kendi transkripsiyon ve translasyon mekanizmalarını da içerirler. Mitokondriyal ribozomlar ve transfer RNA molekülleri, membran bileşenleri gibi bakterilerinkine benzer. Bu teoriye göre, ilk ökaryotik hücre muhtemelen besinlerini fagositoz yoluyla alan amip benzeri bir hücreydi ve sitoplazmik membranın bir parçası kromozomların etrafında sıkıştığında oluşan bir çekirdek içeriyordu. Bu amip benzeri organizmalardan bazıları, daha sonra organizma içinde hayatta kalan ve simbiyotik bir ilişki geliştiren prokaryotik hücreleri yuttu. Aerobik solunum(oksijenli solunum) yapabilen bakteriler yutulduğunda mitokondri oluştu; Fotosentetik bakteriler yutulduğunda kloroplastlar oluştu. Sonunda hücre duvarlarını ve DNA'larının çoğunu kaybettiler çünkü konakçı hücre içinde faydalı değillerdi. Mitokondri ve kloroplastlar konakçı hücrelerinin dışında büyüyemezler.

Kloroplastlar prokaryotik hücrelerle aynı büyüklüktedir, ikili bölünmeyle bölünürler ve bakteriler gibi bölünme düzlemlerinde Fts proteinleri bulunur. Mitokondri, prokaryotik hücrelerle aynı büyüklüktedir, ikili bölünmeyle bölünür ve bazı protistlerin mitokondrileri, bölünme düzlemlerinde Fts homologlarına sahiptir.

Mitokondri ve kloroplastların doğrusal değil dairesel olan kendi DNA'ları vardır.

Mitokondri ve kloroplastların 40S ve 60S yerine 30S ve 50S alt birimlerine sahip kendi ribozomları vardır.(Prokaryotik ribozomlar, yoğunlukları 50S ve 30S olan iki alt birimden oluşur.)

Giardia ve Trichomonas gibi birkaç ilkel ökaryotik mikropta nükleer membran bulunur ancak mitokondri yoktur.