Celice so osnovne sestavine živih organizmov. Dve glavni vrsti celic sta prokariontske in evkariontske celice. Evkariontske celice so vezane na membrano organele ki opravljajo bistvene celične funkcije. Mitohondrije veljajo za "elektrarne" evkariontskih celic. Kaj pomeni reči, da so mitohondriji proizvajalci energije v celici? Te organele ustvarjajo moč s pretvorbo energije v oblike, ki jih uporabnik lahko uporablja celica. Nahaja se v citoplazma, mitohondrije so mesta celično dihanje. Celično dihanje je postopek, ki na koncu ustvari gorivo za aktivnosti celice iz hrane, ki jo zaužijemo. Mitohondriji proizvajajo energijo, potrebno za izvajanje procesov, kot so delitev celic, rast in celična smrt.
Mitohondriji imajo izrazito podolgovato ali ovalno obliko in jih omejuje dvojna membrana. Notranja membrana je zložena in ustvarja strukture, znane kot cristae. Mitohondrije najdemo v obeh živalske in rastlinske celice. Najdemo jih v vseh vrste telesnih celic, razen za zrele rdeče krvne celice. Število mitohondrijev v celici se razlikuje glede na vrsto in funkcijo celice. Kot rečeno, rdeče krvne celice sploh ne vsebujejo mitohondrijev. Odsotnost mitohondrijev in drugih organelov v rdečih krvnih celicah pušča prostor za milijone molekul hemoglobina, potrebnih za transport kisika po telesu. Mišične celice pa lahko vsebujejo na tisoče mitohondrijev, potrebnih za zagotavljanje energije, ki je potrebna za mišično aktivnost. Tudi mitohondrije obilujejo
maščobne celice in jetra celice.Mitohondrije imajo svoje DNK, ribosomi in lahko naredijo svoje beljakovine. Mitohondrijska DNA (mtDNA) kodira za beljakovine, ki sodelujejo v transport elektronov in oksidativno fosforilacijo, ki se pojavita pri celičnem dihanju. Pri oksidativni fosforilaciji se energija v obliki ATP ustvarja znotraj mitohondrijske matrice. Proteini, sintetizirani iz mtDNA, tudi kodirajo proizvodnjo molekul RNA prenos RNA in ribosomsko RNA.
Mitohondrijska DNK se razlikuje od DNK, ki ga najdemo v celici jedro ker nima mehanizmov popravljanja DNK, ki pomagajo pri preprečevanju mutacije v jedrski DNK. Kot rezultat tega ima mtDNA veliko višjo stopnjo mutacije kot jedrska DNK. Izpostavljenost reaktivnemu kisiku, ki nastane med oksidativno fosforilacijo, škoduje tudi mtDNA.
Mitohondrije omejuje dvojna membrana. Vsaka od teh membran je a fosfolipid dvoplast z vgrajenimi proteini. The zunanja membrana je gladka, medtem ko notranja membrana ima veliko pregibov. Te gube se imenujejo cristae. Pregibi povečajo "produktivnost" celičnega dihanja s povečanjem razpoložljive površine. Znotraj notranje mitohondrijske membrane je vrsta beljakovinskih kompleksov in molekul-nosilcev elektronov, ki tvorijo elektronska transportna veriga (ETC). ETC predstavlja tretjo stopnjo aerobnega celičnega dihanja in fazo, kjer nastaja velika večina ATP molekul. ATP je glavni vir energije telesa in ga celice uporabljajo za opravljanje pomembnih funkcij, kot so krčenje mišic in delitev celic.
Dvojne membrane delijo mitohondrij na dva različna dela: the medmembranski prostor in mitohondrijska matrica. Medmembranski prostor je ozek prostor med zunanjo membrano in notranjo membrano, mitohondrijska matrica pa je območje, ki ga v celoti zapre notranja notranja membrana. The mitohondrijska matrica vsebuje mitohondrijsko DNK (mtDNA), ribosome in encime. Več stopenj celičnega dihanja, vključno z Cikel citronske kisline in oksidativna fosforilacija se pojavijo v matriksu zaradi visoke koncentracije encimov.
Mitohondrije so pol avtonomne, saj so le delno odvisne od celice, da se razmnožujejo in rastejo. Imajo svoj DNK, ribosome, izdelujejo svoje beljakovine in imajo nekaj nadzora nad njihovo razmnoževanjem. Podobno kot bakterije imajo tudi mitohondriji krožno DNK in se razmnožujejo z reproduktivnim postopkom, imenovanim binarna cepitev. Pred replikacijo se mitohondriji združijo v procesu, ki se imenuje fuzija. Fuzija je potrebna za ohranitev stabilnosti, saj se brez nje mitohondrije zmanjšajo, ko se ločijo. Ti manjši mitohondriji niso sposobni proizvesti zadostne količine energije, potrebne za pravilno delovanje celic.