विषय
लगभग 1.5 बिलियन साल पहले, आदिम बैक्टीरिया ने बड़ी कोशिकाओं के अंदर निवास किया, जिसके परिणामस्वरूप एक अंतरंग संबंध बना जो अधिक जटिल, बहुकोशिकीय प्राणियों के विकास को ढालना होगा। बड़ी कोशिका यूकेरियोटिक थी, जिसका अर्थ है कि इसमें ऑर्गेनेल - संरचनाएं झिल्ली से घिरी हुई थीं, लेकिन प्रोकैरियोटिक बैक्टीरिया सेल में ऐसी कोई व्यवस्था नहीं थी। बड़ी कोशिकाओं ने ऑक्सीजन, उनके अस्तित्व के लिए जहर की आशंका जताई, लेकिन छोटी कोशिकाओं ने ऑक्सीजन का उपयोग अणु एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट, या एटीपी के रूप में ऊर्जा बनाने के लिए किया। यूकेरियोटिक कोशिका ने बैक्टीरिया को शिकारी फैशन में ढक दिया, लेकिन किसी तरह, शिकारी शिकार को पचा नहीं पाया। शिकारी और शिकार परस्पर निर्भर हो गए। पूर्व बोस्टन विश्वविद्यालय के जीवविज्ञानी लिन मार्गुलिस ने माइटोकॉन्ड्रिया की उत्पत्ति के अपने सिद्धांत, कोशिकाओं के ऊर्जा कारखानों और बैक्टीरिया कोशिकाओं के लिए उनकी कई समानता का कारण इस एंडोसिम्बायोटिक परिदृश्य का हवाला दिया।
आकार और आकृति
अकेले उपस्थिति के आधार पर, वैज्ञानिक माइटोकॉन्ड्रिया और बैक्टीरिया के बीच संबंध बना सकते हैं। माइटोकॉन्ड्रिया में रॉड के आकार के बेसिली बैक्टीरिया के समान प्लंप, जेलीबीन जैसी आकृति होती है। औसत बैसिलस लंबाई में 1 और 10 माइक्रोन के बीच होता है, और पौधे और पशु कोशिकाओं दोनों के माइटोकॉन्ड्रिया एक ही सीमा में मापते हैं। ये सतही अवलोकन इस सिद्धांत का समर्थन करने वाले साक्ष्य की एक पंक्ति का गठन करते हैं कि आदिम यूकेरियोटिक कोशिकाओं ने जीवाणु कोशिकाओं को उलझा दिया था, जो पारस्परिक रूप से लाभकारी संबंध बनाते थे।
विभाजन की विधि
बैक्टीरिया एक प्रक्रिया में प्रजनन करते हैं जिसे विखंडन कहा जाता है; जब एक जीवाणु पूर्व-निर्धारित आकार तक पहुंचता है, तो यह दो जीवों को बनाते हुए, बीच में ही चुटकी लेता है। यूकेरियोटिक कोशिकाओं में, माइटोकॉन्ड्रिया खुद को एक समान प्रक्रिया में दोहराते हैं। सेल का कमांड सेंटर, या न्यूक्लियस, सेल को ऑर्गेनेल का उत्पादन करने के लिए संकेत देता है, आमतौर पर सेल-डिवाइडिंग इवेंट से पहले; हालाँकि, केवल माइटोकॉन्ड्रिया - और पौधों के क्लोरोप्लास्ट - खुद को दोहराते हैं। जबकि अन्य ऑर्गेनेल को सेल के भीतर पदार्थों से बनाया जा सकता है, माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट को अपनी संख्या बढ़ाने के लिए विभाजित करना होगा। जब एटीपी के रूप में ऊर्जा की आपूर्ति कम हो जाती है, तो माइटोकॉन्ड्रिया ऊर्जा उत्पादन के लिए अधिक माइटोकॉन्ड्रिया बनाने के लिए विभाजित होता है।
झिल्ली
माइटोकॉन्ड्रिया में आंतरिक और बाहरी झिल्ली होती है, जिसमें आंतरिक झिल्ली में सिलिंडर नामक सिलवट होती है। बैक्टीरियल सेल मेम्ब्रेन्स में मेसोसोम नामक सिलवट होती है जो क्राइस्ट से मिलती जुलती होती है। इन तहों पर ऊर्जा का उत्पादन होता है। आंतरिक माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली में बैक्टीरिया प्लाज्मा झिल्ली के समान प्रोटीन और वसायुक्त पदार्थ होते हैं। बाहरी माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली और बैक्टीरिया की कोशिका दीवार में भी समान संरचनाएं होती हैं।पदार्थ माइटोकॉन्ड्रिया के बाहरी झिल्लियों और बैक्टीरिया की बाहरी कोशिका की दीवारों के बजाय स्वतंत्र रूप से प्रवाह करते हैं; हालांकि, दोनों माइटोकॉन्ड्रियल आंतरिक झिल्ली और बैक्टीरिया के प्लाज्मा झिल्ली कई पदार्थों के पारित होने को प्रतिबंधित करते हैं।
डीएनए का प्रकार
प्रोटीन बनाने के लिए प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक कोशिकाएं कोड को ले जाने के लिए डीएनए का उपयोग करती हैं। जबकि यूकेरियोटिक कोशिकाएं एक द्विशूल सीढ़ी के रूप में दोहरे फंसे हुए डीएनए को ले जाती हैं, जिसे हेलिक्स कहा जाता है, जीवाणु कोशिकाओं में उनके डीएनए होते हैं, जिन्हें प्लास्मिड कहा जाता है। माइटोकॉन्ड्रिया भी अपने स्वयं के प्रोटीन बनाने के लिए अपना डीएनए ले जाते हैं, बाकी सेल से स्वतंत्र; बैक्टीरिया की तरह, माइटोकॉन्ड्रिया भी अपने डीएनए को छोरों में शामिल करते हैं। एक औसत माइटोकॉन्ड्रियन में इन प्लास्मिड्स के दो और 10 के बीच होता है। इन संरचनाओं में माइटोकॉन्ड्रिया या बैक्टीरिया के भीतर प्रतिकृति सहित सभी प्रक्रियाओं को चलाने के लिए आवश्यक जानकारी होती है।
राइबोसोम और प्रोटीन संश्लेषण
प्रोटीन कोशिकाओं के भीतर सभी कार्य करते हैं, और प्रोटीन, या प्रोटीन संश्लेषण के निर्माण, सेल के प्रमुख कार्यों में से एक का गठन करते हैं। सभी प्रोटीन संश्लेषण केवल रिबोसोम नामक गोलाकार संरचनाओं के भीतर होते हैं, जो पूरे सेल में बिखरे होते हैं। माइटोकॉन्ड्रिया अपने स्वयं के राइबोसोम को प्रोटीन की जरूरत बनाने के लिए ले जाते हैं। सूक्ष्म और रासायनिक विश्लेषण से पता चलता है कि माइटोकॉन्ड्रियल राइबोसोम की संरचना यूकेरियोटिक कोशिकाओं के राइबोसोम की तुलना में बैक्टीरिया राइबोसोम के समान दिखाई देती है। इसके अतिरिक्त, कुछ एंटीबायोटिक दवाओं, जबकि यूकेरियोटिक कोशिकाओं के लिए सहज, दोनों माइटोकॉन्ड्रिया और बैक्टीरिया में प्रोटीन संश्लेषण को प्रभावित करते हैं, यह दर्शाता है कि माइटोकॉन्ड्रिया में प्रोटीन संश्लेषण का तंत्र यूकेरियोटिक कोशिकाओं के बजाय बैक्टीरिया के समान है।