Митохондрии и хлоропласты считаются потомками древних прокариотических клеток согласно теории симбиогенеза. 13

Некоторые доказательства этого:

• Схожесть мембран. 1 Наружные мембраны митохондрий и хлоропластов по ферментному составу схожи с мембраной эукариотической клетки, тогда как внутренние мембраны — с мембраной прокариот. 1
• Относительная автономность. 1 Митохондрии и хлоропласты имеют собственную двуцепочечную кольцевую ДНК, как у прокариот, способны самостоятельно перемещаться в пределах клетки и размножаться бинарным делением, часто независимо от деления клетки. 1
• Наличие собственного аппарата синтеза белка. 1 У митохондрий и хлоропластов есть собственный аппарат синтеза белка, а также рибосомы прокариотического типа. 1
• Высокая чувствительность к действию антибиотиков. 1 Рибосомы митохондрий и прокариот чувствительны к одним и тем же антибиотикам. 3

Согласно этой теории, на самых ранних стадиях эволюции прокариотические клетки были поглощены эукариотами-хищниками, но не переварились, а остались внутри в виде внутриклеточных паразитов. 3 Это дало клеткам-хозяевам возможность существовать в среде кислорода, который являлся губительным для остальных организмов, или использовать солнечный свет для синтетических процессов. 3