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I mitocondri e i cloroplasti sono organelli presenti negli organismi eucarioti (ad esempio, organismi con un nucleo). Nonostante abbiano funzioni molto diverse (i mitocondri producono principalmente energia per la cellula e i cloroplasti sono coinvolti nella fotosintesi), c'è una somiglianza nella struttura di questi due organelli, che può essere spiegata attraverso un processo noto come endosimbiosi.
Mitocondri
Lo scopo principale dei mitocondri in un organismo eucariotico è fornire energia al resto della cellula. Nei mitocondri vengono prodotte e immagazzinate molecole di adenosina trifosfato (ATP). L'ATP è il risultato della respirazione cellulare e richiede una fonte di cibo (prodotta attraverso la fotosintesi negli organismi autotrofi o ingerita esternamente negli eterotrofi). La quantità di mitocondri varia nelle cellule; la cellula animale media ne ha più di 1000.
Cloroplasti
La fotosintesi si verifica nei cloroplasti negli organismi autotrofi, come le piante. All'interno del cloroplasto c'è la clorofilla, che cattura la luce solare. Quindi, con una combinazione di acqua e anidride carbonica, la luce viene convertita in glucosio, che viene quindi utilizzato dai mitocondri per produrre molecole di ATP (l'ATP viene prodotto anche durante la fotosintesi all'interno del cloroplasto). La clorofilla nel cloroplasto è ciò che conferisce alle piante un colore verde.
Analogie
La somiglianza più evidente tra mitocondri e cloroplasti è che sono coinvolti nell'alimentazione della cellula, poiché entrambi producono e immagazzinano una qualche forma di energia. Un'altra somiglianza è che entrambi contengono una certa quantità di DNA (sebbene la maggior parte del DNA si trovi nel nucleo della cellula). Soprattutto, il DNA dei mitocondri e dei cloroplasti non è uguale a quello del nucleo e ha una forma circolare, che è la forma del DNA nei procarioti (organismi unicellulari senza nucleo). Il DNA nel nucleo di una cellula eucariotica è a spirale sotto forma di un cromosoma.
Endosimbiosi
La somiglianza tra le strutture del DNA nei mitocondri e nei cloroplasti è spiegata dalla teoria dell'endosimbiosi, che fu originariamente proposta da Lynn Margulis, nel 1970, nella sua opera "The Origin of Eukaryotic Cells" (The origin of eukaryotic cells, in libera traduzione) . Secondo la teoria di Margulis, la cellula eucariotica proveniva dalla giunzione di procarioti simbiotici; effettivamente, le cellule procariotiche si sono unite e alla fine si sono evolute in una singola cellula. Questa teoria spiega perché i mitocondri e i cloroplasti hanno ancora il proprio DNA indipendente, perché sono resti di quelli che erano organismi individuali.
