半自主性細胞器

線粒體和葉綠體中有DNA和RNA、核糖體、氨基酸、活化酶等。這兩種細胞器均有自我繁殖所必需的基本組分，具有獨立進行轉錄和轉譯的功能。迄今為止，已知線粒體基因組僅能編碼約20種線粒體膜和基質蛋白並在線粒體核糖體上合成；線粒體和葉綠體的絕大多數蛋白質是由核基因編碼，在細胞質核糖體上合成，然後轉移至線粒體或葉綠體內。這些蛋白質與線粒體或葉綠體DNA編碼的蛋白質協同作用，可以説，細胞核與發育成熟的線粒體和葉綠體之間存在着密切的、精確的、嚴格調控的生物學機制。在二者協同作用的關係中，細胞核的功能更重要，一方面它提供了絕大部分遺傳信息；另一方面它具有關鍵的控制功能。也就是説，線粒體和葉綠體的自主程度是有限的，而對核遺傳系統有很大的依賴性。因此，線粒體和葉綠體的生長和增殖是受核基因組及其自身的基因組兩套遺傳系統的控制，所以稱為半自主性細胞器。

線粒體DNA呈雙鏈環狀，與細菌DNA相似。一個線粒體中可有一個或幾個DNA分子。各種生物的線粒體DNA大小不一樣，大多數動物細胞線粒體DNA的周長約為5μm，約含有16 000個鹼基對，相對分子質量比核DNA分子小100～1 000倍。葉綠體DNA也呈雙鏈環狀，其大小差異較大(有200 000～2 500 000個鹼基對)。葉綠體DNA的周長一般在40～60 μm。每個線粒體中平均約含有6個線粒體DNA分子，每個葉綠體中平均約含12個葉綠體DNA分子。