相差显微镜被应用来进行显微摄影和活动中细胞研究
有关线粒体蛋白质来源的问题，乃是线粒体如何复制这个
更为一般的问题的一部分。
早期细胞学家观察了某些只含有二、三个线粒体的细胞的
分裂（例如无脊椎动物的精细胞的发育）。他们表明，新的线
粒体能够从先前存在的线粒体分裂而产生。近来在藻类的电子
显微镜研究中也有了同样的观察；发现藻类的线粒体的分裂与
细胞分裂是并行的。不进行分裂的细胞，如肝细胞的电子显微
镜象，也表明线粒体能够分裂。
当原生动物四膜虫在氚化胸腺嘧啶脱氧核苷中生长时，它
的线粒体DNA 便被标记。
如果细胞随后移到没有放射性的培养基中，在细胞生长期，
这些被标记的DNA 的结局可用放射自显影术追踪。在细胞生长
和分裂时，线粒体按比例地增多，因而每个细胞所包含的数目
仍是十分恒定的。通过计数在线粒体上存在的放射自显影的颗
粒数目能够表明，在标记期间合成的DNA 是随机分布在整个线
粒体群中的。
换句话说，每当整个线粒体群加倍时，每个线粒体的平均
标记数便减半。如果线粒体复制是通过某种分裂过程来进行，
即亲代细胞器把它的分子，包括DNA 在内，差不多以相等的量
提供给“子代”线粒体，那么上述情况是可预期的。类似的结
果已在脉孢菌中利用标记脂肪前体而得到。这样类型的试验不
是完全精确的，因为特别是脂类，除了生长和分裂之外，放射
性的大分子还能通过其他机理从标记的细胞器扩散到较初未标
记的细胞器上。细胞器可以发生暂时的融合，并且单个大分子
也可以“交换”方式出入于原来完整的结构。然而，所得结果
有助于使多数研究者相信，在大多数情况下，生长和分裂是线
粒体复制的主要方式。
活细胞中线粒体的可塑性利用相差显微镜和显微电影摄影
术对于活细胞的研究，显示出在许多细胞中线粒体是不断地运
动的。它们的形状和体积可以发生明显的变化，并且可以相互
融合或分为几个部分。电子显微镜的静止象不能显示出这样的
运动。例如，在电子显微镜象中可以看到一些大鼠肌细胞中的
高度分支的线粒体，其实这些很可能是线粒体在融合或碎裂过
程中的刹那间的形象。据较近报道，生长在富于葡萄糖的培养
基中的酵母，含有一个或几个大的、分支多的线粒体，而在其
它培养基中生长的细胞则好象具有许多小球形的线粒体。甲状
腺的激素甲状腺素、钙离子和其它生理活性物质，可使线粒体
在试管中膨胀。
