โปรโตไมโตคอนเดรียคือเอนโดซิมไบออนต์ บรรพบุรุษของแบคทีเรียในสมมติฐาน ซึ่งเชื่อกันว่า ไมโตคอนเดรียทั้งหมดในยูคาริโอตสืบเชื้อสายมาจากโปรโตไมโตคอนเดรียนี้ หลังจากกระบวนการเกิดซิมไบโอเจเนซิสที่ก่อให้เกิดยูคาริโอต แบบใช้ออกซิเจน

การวิเคราะห์ทางวิวัฒนาการของยีนจำนวนน้อยที่ยังคงถูกเข้ารหัสอยู่ในจีโนมของไมโทคอนเดรีย ในปัจจุบัน ชี้ให้เห็นถึง ต้นกำเนิดของ เอนโดซิมไบออนต์นี้จาก แบคทีเรียกลุ่ม อัลฟาโปรทีโอ แบคทีเรีย ในช่วงกำเนิดของความสัมพันธ์แบบ พึ่งพาอาศัยกันในยุค แรกเริ่มของประวัติศาสตร์ของยูคาริโอต

แม้ว่าอันดับRickettsialesจะถูกเสนอให้เป็นกลุ่มพี่น้องของไมโทคอนเดรียในกลุ่มอัลฟาโปรทีโอแบคทีเรีย^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}แต่ก็ไม่มีหลักฐานที่แน่ชัดที่ระบุกลุ่มอัลฟาโปรทีโอแบคทีเรียที่โปรโตไมโทคอนเดรียถือกำเนิดขึ้น และมีหลักฐานที่ขัดแย้งกันอยู่บ้าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการสุ่มตัวอย่างจีโนมในช่วงแรกๆ ที่กระจัดกระจาย Martijn et alพบว่าไมโทคอนเดรียอาจเป็นกลุ่มพี่น้องของอัลฟาโปรทีโอแบคทีเรียอื่นๆ ทั้งหมด^{[ 4 ]}แผนภูมิวิวัฒนาการของ Rickettsidae ได้รับการอนุมานโดย Ferla et alจากการเปรียบเทียบลำดับ RNA ไรโบโซม16S + 23S ^{[ 5 ]} Geiger et alii (2023) เสนอให้จัดกลุ่มสกุลIodidimonas ที่เพิ่งค้นพบ (2016) ซึ่งพบในกลุ่มพี่น้องกับRickettsidaeคือCaulobacteridae ^{[ 5 ]}ให้เป็นญาติที่ใกล้ชิดที่สุดของไมโทคอนเดรียที่ดำรงชีวิตอิสระ เนื่องจากมีผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมที่ตรงกับไมโทคอนเดรียในปัจจุบันมากกว่า เช่นคาร์ดิโอลิปินและสฟิงโกลิปิดและเครื่องหมายทางพันธุกรรมที่สำคัญ เช่นโอเปรอนCOX และคอมเพล็กซ์bc ₁ (คอมเพล็กซ์ IV และคอมเพล็กซ์ III ในไมโทคอนเดรีย ตามลำดับ) ^{[ 6 ]}

Gabaldón & Huynen (2003)ได้สร้างโปรตีโอม (ชุดโปรตีนทั้งหมดที่แสดงออกโดยจีโนม ) และกระบวนการเผาผลาญที่สอดคล้องกันของโปรโตไมโตคอนเดรียขึ้นใหม่โดยการเปรียบเทียบจีโนมของอัลฟาโปรตีโอแบคทีเรียและยูคาริโอต ที่มีอยู่ พวกเขาสรุปว่าสิ่งมีชีวิตนี้เป็นอัลฟาโปรตีโอแบคทีเรียแบบ ใช้ออกซิเจนที่หายใจด้วย ไขมันกลีเซอรอลและสารประกอบอื่นๆ ที่ได้รับจากโฮสต์ อย่างน้อย 630  ตระกูลยีนที่ได้มาจากสิ่งมีชีวิตนี้ยังคงพบได้ในจีโนมยูคาริโอต 9 จีโนมที่วิเคราะห์ในการศึกษา^{[ 7 ]}