Die Ähnlichkeiten zwischen Mitochondrien und Chloroplasten umfassen sowohl eine innere als auch eine äußere Membran und eine Phospholipid-Doppelschicht. Beide Organellen produzieren durch Chemiosmose Energie in Form von ATP für die Zelle. Mitochondrien und Chloroplasten haben ihre eigene DNA und vermehren sich unabhängig von ihren Wirtszellen.
Mitochondrien kommen in eukaryotischen Zellen vor, zu denen Pilze, Tiere, Pflanzen und einzellige Organismen gehören. Die Energie, die es für seine Wirtszelle, ATP, erzeugt, stammt aus Glukose, die während der Zellatmung produziert wird. Chloroplasten kommen in Pflanzenzellen vor und produzieren ATP durch Photosynthese. Durch diesen Prozess produzieren Chloroplasten Glukose zur Speicherung in der Pflanze.
In Mitochondrien und Chloroplasten werden ähnliche Enzyme und Coenzyme gefunden, die bei lebenswichtigen Prozessen wie dem Elektronentransport und der ATP-Produktion helfen. Diese Enzyme werden in jeder Organelle unterschiedlich verwendet. Die in jeder Organelle vorhandene DNA erfüllt jedoch die gleichen Funktionen für die Zellreplikation. Die American Society for Microbiology gibt an, dass Wissenschaftler glauben, dass sich sowohl Mitochondrien als auch Chloroplasten aus Bakterien entwickelt haben und einst frei lebende Prokaryonten ohne Kern und/oder Organellen waren. Irgendwann fanden diese Prokaryoten, dass größere Zellen ihr Wirt wurden. Während Mitochondrien als Eindringlinge in diese größeren Zellen eindrangen, wird angenommen, dass Chloroplasten als Nahrung in größere Zellen gelangten.
