Mitochondria en chloroplasten worden semi-autonome organellen genoemd omdat ze enkele kenmerken van onafhankelijke organismen bezitten, maar ze zijn nog steeds afhankelijk van de cel voor sommige essentiële functies. Hier is een uitsplitsing:

Waarom ze als autonoom worden beschouwd:

* eigen DNA: Zowel mitochondria als chloroplasten hebben hun eigen cirkelvormige DNA, los van het nucleaire DNA van de cel. Dit DNA codeert voor enkele van de organelse eiwitten en ribosomaal RNA, waardoor ze sommige van hun eigen eiwitten kunnen synthetiseren.

* eigen ribosomen: Ze hebben ook hun eigen ribosomen, verschillend van de ribosomen van de cel, die worden gebruikt om hun DNA in eiwitten te vertalen.

* zelfreplicatie: Beide organellen kunnen zichzelf onafhankelijk repliceren door binaire splijting, vergelijkbaar met hoe bacteriën zich voortplanten.

Waarom ze als semi-autonoom worden beschouwd:

* afhankelijkheid van de cel: Hoewel ze hun eigen DNA- en eiwitsynthesemachines hebben, vertrouwen ze op de cel voor veel essentiële componenten. Ze hebben bijvoorbeeld eiwitten nodig die worden gecodeerd door het nucleaire DNA en ze hebben moleculen nodig zoals lipiden en koolhydraten geproduceerd door de cel.

* Beperkte genetische informatie: Hun eigen DNA is relatief klein in vergelijking met het nucleaire DNA van de cel, wat betekent dat ze slechts een klein deel van hun eiwitten coderen. Ze moeten veel essentiële eiwitten uit de cel importeren.

Samenvattend:

Mitochondria en chloroplasten hebben een mate van autonomie vanwege hun eigen DNA, ribosomen en replicatiemogelijkheden. Ze zijn echter nog steeds afhankelijk van de cel voor veel vitale functies, vandaar de "semi" in "semi-autonoom".

Men denkt dat deze semi-autonome aard een gevolg is van hun evolutionaire oorsprong. Men denkt dat zowel mitochondriën als chloroplasten zijn afkomstig van vrijlevende bacteriën die werden overspoeld door vroege eukaryotische cellen. Na verloop van tijd evolueerden deze bacteriën om geïntegreerd te worden in de cel, maar ze behielden enkele van hun oorspronkelijke kenmerken.