Laut der Endosymbiontentheorie waren die Ur-Vorfahren der Mitochondrien und Chloroplasten , selbständig lebende Einzeller. Diese wurden von größeren Einzellern aufgenommen, und zwar in zwei Entwicklungsschritten: Zuerst wurde der Ur-Vorfahr der Mitochondrien vom Eukaryoten , aber nicht , sondern es entwickelte sich eine spezielle Symbiose. Der große Einzeller nutzte gerne die Energie der kleinen Kraftwerke, ließ sie gewähren und versorgte sie mit Nährstoffen zur . Dieser Eukaryot war der frühe Urahn aller Organismen. In einem zweiten Schritt nahm dann eine Linie dieser Urahnen einen Ur-Chloroplasten auf und nutzte dessen Fähigkeit zur Nährstoffproduktion. Und auch dieses kleine Ur-Organell genoss den Schutz des großen Eukaryoten – der Vorläufer aller Organismen. Die äußere ist also so etwas wie das Relikt einer Nahrungsvakuole, in der die Prokaryoten eingeschlossen wurden. Und die ursprüngliche dieser Prokaryoten ist die heutige Innenmembran der Organellen. Ein Beleg für diese Theorie ist, dass beide Organellen, Mitchondrien wie Chloroplasten, eigene kleine DNA-Stränge in ihrem Innenraum tragen.