Клетките са основните компоненти на живите организми. Двата основни типа клетки са прокариотни и еукариотни клетки. Еукариотичните клетки са свързани с мембрана органели които изпълняват основните функции на клетките. Митохондриите се считат за "силови къщи" на еукариотни клетки. Какво означава да кажа, че митохондриите са производителите на енергия в клетката? Тези органели генерират енергия чрез преобразуване на енергия във форми, които могат да се използват от клетка. Намира се в цитоплазма, митохондриите са местата на клетъчно дишане. Клетъчното дишане е процес, който в крайна сметка генерира гориво за дейността на клетката от храните, които ядем. Митохондриите произвеждат енергията, необходима за извършване на процеси като клетъчно деление, растеж и клетъчна смърт.
Митохондриите имат отличителна продълговата или овална форма и са ограничени от двойна мембрана. Вътрешната мембрана е сгъната, създавайки структури, известни като cristae. Митохондриите се срещат и в двете животински и растителни клетки
. Те се срещат във всички типове клетки на тялото, с изключение на зрели червени кръвни телца. Броят на митохондриите в клетката варира в зависимост от вида и функцията на клетката. Както споменахме, червените кръвни клетки изобщо не съдържат митохондрии. Липсата на митохондрии и други органели в червените кръвни клетки оставя място за милионите молекули хемоглобин, необходими за транспортиране на кислород в тялото. Мускулните клетки, от друга страна, могат да съдържат хиляди митохондрии, необходими за осигуряване на енергията, необходима за мускулна дейност. Митохондриите също са в изобилие мастни клетки и черен дроб клетки.Митохондриите имат свои ДНК, рибозоми и могат да направят своето протеини. Митохондриална ДНК (mtDNA) кодира за протеини, които участват в транспорт на електрон и окислително фосфорилиране, които се появяват при клетъчно дишане. При окислително фосфорилиране, енергията под формата на АТФ се генерира в митохондриалната матрица. Протеините, синтезирани от mtDNA, също кодират за производството на молекулите на РНК трансферна РНК и рибозомна РНК.
Митохондриалната ДНК се различава от ДНК, открита в клетката ядро тъй като не притежава механизмите за възстановяване на ДНК, които помагат да се предотврати мутации в ядрената ДНК. В резултат на това mtDNA има много по-висока степен на мутация от ядрената ДНК. Излагането на реактивен кислород, произведен по време на окислително фосфорилиране, също уврежда mtDNA.
Митохондриите са ограничени от двойна мембрана. Всяка от тези мембрани е a фосфолипид двуслоен с вградени протеини. Най- най-външната мембрана е гладка, докато вътрешна мембрана има много гънки. Тези гънки се наричат cristae. Гънките повишават „производителността“ на клетъчното дишане чрез увеличаване на наличната повърхностна площ. Вътре във вътрешната митохондриална мембрана са серия от протеинови комплекси и молекули носители на електрон, които образуват електронна транспортна верига (ETC). ЕТС представлява третият етап на аеробно клетъчно дишане и етапът, в който огромната част от ATP молекулите се генерират. ATP е основният източник на енергия в организма и се използва от клетките за изпълнение на важни функции, като мускулна контракция и клетъчно деление.
Двойните мембрани разделят митохондриона на две отделни части: the интермембранно пространство и на митохондриална матрица. Междумембранното пространство е тясното пространство между външната и вътрешната мембрана, докато митохондриалната матрица е областта, която е напълно затворена от най-вътрешната мембрана. Най- митохондриална матрица съдържа митохондриална ДНК (mtDNA), рибозоми и ензими. Няколко от стъпките в клетъчното дишане, включително Цикъл на лимонена киселина и окислителното фосфорилиране възникват в матрицата поради високата концентрация на ензими.
Митохондриите са полуавтономни, тъй като са само частично зависими от клетката, за да се възпроизвеждат и да растат. Те имат собствена ДНК, рибозоми, правят свои собствени протеини и имат някакъв контрол върху тяхното възпроизвеждане. Подобно на бактериите, митохондриите имат кръгова ДНК и се възпроизвеждат чрез репродуктивен процес, наречен бинарно делене. Преди репликацията митохондриите се сливат заедно в процес, наречен сливане. Сливането е необходимо, за да се поддържа стабилността, тъй като без него митохондриите ще намаляват, докато се разделят. Тези по-малки митохондрии не са в състояние да произвеждат достатъчно количество енергия, необходима за правилното функциониране на клетките.