Ghi chú: Dữ liệu so sánh dựa trên kiến thức sinh học phổ thông.[160][161]
Giống nhau
Đều có một lớp màng kép bao quanh.
Đều có nguồn gốc từ sinh vật nhân sơ theo lý thuyết nội cộng sinh, cho thấy ty thể và lục lạp từng là những vi khuẩn bị hòa hợp theo tiến trình nhập bào với tế bào nhân thực sơ khai.
Đều sở hữu DNA vòng riêng, mã hóa cho một số enzyme xúc tác các phản ứng hóa học đặc trưng của hai bào quan.
Đều chứa ribosome 70S, trong đó gồm hai tiểu phần 50S và 30S, phục vụ quá trình dịch mã tổng hợp protein.
Đều có mặt enzyme ATP synthase, sử dụng năng lượng giải phóng từ dòng chảy proton khuếch tán để thực hiện quá trình phosphoryl hóa ADP thành ATP (vì vậy, thêm một điểm giống nhau nữa là cả hai đều có thể tổng hợp ATP).
Đều có chuỗi chuyền điện tử nhúng trong màng trong và màng thylakoid của ty thể và lục lạp tương ứng.
Cả hai bào quan này đều có những chu trình hóa học trong đó chất nhận ban đầu được tái sinh vào cuối chu trình. Trong ty thể, chu trình Krebs xảy ra sau khi oxaloacetate tái sinh ở cuối phản ứng. Trong lục lạp, chu trình Calvin xảy ra sau khi ribulose bisphosphate (RuBP) tái sinh ở cuối phản ứng.
Khác nhau
Có sự khác biệt rõ ràng về cấu trúc bên trong giữa ty thể và lục lạp. Trong ty thể, màng trong uốn khúc lấn sâu vào chất nền tạo thành các mào. Trong lục lạp, lơ lửng trong chất nền là hệ thống thylakoid với sự hiện diện của những túi dẹp tròn thylakoid grana xếp chồng lên nhau tạo thành grana, cùng với các phiến gian thylakoid stroma giúp kết nối các grana với nhau.
Ty thể thực hiện quá trình hô hấp tế bào (dị hóa), còn lục lạp thực hiện quá trình quang hợp (đồng hóa). Như vậy, về mặt tổng thể, các phản ứng hóa học xảy ra trong mỗi bào quan là khác nhau và ngược lại nhau.
Phương trình hô hấp tế bào: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + Q (năng lượng: ATP + nhiệt)
Phương trình quang hợp: 6CO2 + 12H2O → C6H12O6 + 6H2O + 6O2 (xúc tác: năng lượng ánh sáng, sắc tố)
Ty thể được tìm thấy trong tất cả tế bào động vật và thực vật. Còn lục lạp chỉ tìm thấy trong những tế bào xanh ở thực vật, chẳng hạn như các tế bào mô giậu và mô xốp (mô khuyết) của lá. Đây là những tế bào tham gia vào quá trình quang hợp. Còn trong những tế bào khác của thực vật, như tế bào rễ, thì không chứa lục lạp.
Lục lạp chứa đựng trong mình những sắc tố như chlorophyll a, chlorophyll b và carotenoid. Còn ty thể thì không có bất cứ sắc tố nào.
Phức hệ ATP synthase ở ty thể và lục lạp được định vị theo những hướng khác nhau. ATP synthase trong ty thể đính ở màng trong, với dòng proton chảy từ xoang gian màng vào chất nền. Còn ATP synthase trong lục lạp đính ở màng thylakoid, với dòng proton chảy từ xoang thylakoid ra lại chất nền.
Những chất nhận điện tử trong ty thể và lục lạp là khác nhau. Trong khi ty thể có NAD+ và FAD+, lục lạp lại có NADP+.
Nguồn năng lượng sản sinh nên ATP trong ty thể và lục lạp là khác nhau. Trong ty thể, năng lượng này xuất phát từ quá trình oxy hóa của glucose, nên được gọi là quá trình phosphoryl hóa oxy hóa. Trong lục lạp, năng lượng này đến từ ánh sáng, nên được gọi là quá trình quang phosphoryl hóa.
Ty thể hoạt động cả ngày lẫn đêm. Còn lục lạp phải có ánh sáng thì chúng mới hoạt động.
Trong chuỗi chuyền điện tử: Chất nhận điện tử cuối cùng ở ty thể là khí oxy, trong khi đó, ở lục lạp là NADP+.
Trong ty thể, nguồn gốc của các điện tử nói chung xuất phát từ đường glucose (cũng có thể là những chất khác tùy theo con đường phân giải). Trong lục lạp, nguồn gốc của các điện tử lại đến từ quá trình quang phân li nước xảy ra tại quang hệ II. Nước (H2O) đã bị chia nhỏ để giải phóng 2 proton (H+), 2 electron và một phân tử oxy.
Ty thể xuất ra cacbon dioxit từ các phản ứng khử cacbon. Còn lục lạp xuất ra oxy từ quá trình quang phân li nước như đã nói ở trên.
