ไมโทคอนเดรียและคลอโรพลาสต์น่าจะวิวัฒนาการมาจากโปรคาริโอตที่ถูกกลืนกินซึ่งครั้งหนึ่งเคยอาศัยอยู่เป็นสิ่งมีชีวิตอิสระ เมื่อถึงจุดหนึ่ง เซลล์ยูคารีโอตจะกลืนโพรคารีโอตแบบแอโรบิก ซึ่งจากนั้นสร้างความสัมพันธ์แบบเอนโดซิมไบโอติกกับยูคารีโอตที่เป็นโฮสต์ เซลล์และเนื้อเยื่อ แล้วค่อยๆ พัฒนาเป็นไมโตคอนเดรียน จากนั้นเซลล์ยูคาริโอตที่มีไมโตคอนเดรียจะกลืนกินโปรคาริโอตสังเคราะห์แสง ซึ่งพัฒนากลายเป็นออร์แกเนลล์คลอโรพลาสต์ชนิดพิเศษ