Komórki są podstawowymi składnikami organizmów żywych. Dwa główne typy komórek to komórki prokariotyczne i eukariotyczne. Komórki eukariotyczne są związane z błoną organelle które wykonują niezbędne funkcje komórkowe. Mitochondria są uważane za „elektrownie” komórek eukariotycznych. Co to znaczy, że mitochondria są producentami energii w ogniwie? Organelle te wytwarzają energię poprzez przekształcanie energii w formy, które są użyteczne przez komórka. Zlokalizowany w cytoplazma, mitochondria to strony oddychania komórkowego. Oddychanie komórkowe to proces, który ostatecznie generuje paliwo do działania komórki z pożywienia, które jemy. Mitochondria wytwarzają energię potrzebną do przeprowadzenia takich procesów jak podział komórek, wzrost i śmierć komórki.
Mitochondria mają charakterystyczny podłużny lub owalny kształt i są ograniczone podwójną błoną. Wewnętrzna membrana jest złożona, tworząc struktury znane jako cristae. Mitochondria znajdują się w obu komórki zwierzęce i roślinne. Znajdują się we wszystkich
typy komórek ciała, z wyjątkiem dojrzałych Czerwone krwinki. Liczba mitochondriów w komórce zmienia się w zależności od rodzaju i funkcji komórki. Jak wspomniano, czerwone krwinki w ogóle nie zawierają mitochondriów. Brak mitochondriów i innych organelli w czerwonych krwinkach pozostawia miejsce dla milionów cząsteczek hemoglobiny potrzebnych do transportu tlenu w organizmie. Z drugiej strony komórki mięśniowe mogą zawierać tysiące mitochondriów potrzebnych do zapewnienia energii potrzebnej do aktywności mięśni. Obfituje również w mitochondria komórki tłuszczowe i wątróbka komórki.Mitochondria mają swoje DNA, rybosomy i mogą tworzyć własne białka. Mitochondrialny DNA (mtDNA) koduje białka, które są zaangażowane transport elektronów i fosforylacja oksydacyjna, które występują w oddychaniu komórkowym. W fosforylacji oksydacyjnej energia w postaci ATP jest wytwarzana w matrycy mitochondrialnej. Białka syntetyzowane z mtDNA również kodują produkcję cząsteczek RNA przenieść RNA i rybosomalny RNA.
Mitochondrialny DNA różni się od DNA znalezionego w komórce jądro ponieważ nie posiada mechanizmów naprawy DNA, które pomagają zapobiegać mutacje w DNA jądrowym. W rezultacie mtDNA ma znacznie wyższy wskaźnik mutacji niż DNA jądrowe. Narażenie na reaktywny tlen powstający podczas fosforylacji oksydacyjnej powoduje również uszkodzenie mtDNA.
Mitochondria są ograniczone podwójną błoną. Każda z tych membran jest a fosfolipid dwuwarstwowy z osadzonymi białkami. The zewnętrzna membrana jest gładka, podczas gdy wewnętrzna membrana ma wiele fałd. Te fałdy są nazywane cristae. Fałdy zwiększają „produktywność” oddychania komórkowego poprzez zwiększenie dostępnej powierzchni. Wewnątrz wewnętrznej błony mitochondrialnej znajduje się seria kompleksów białkowych i cząsteczek nośnika elektronów, które tworzą łańcuch transportu elektronów (ITP). ETC reprezentuje trzeci etap tlenowego oddychania komórkowego i etap, w którym generowana jest ogromna większość cząsteczek ATP. ATP jest głównym źródłem energii organizmu i jest wykorzystywany przez komórki do wykonywania ważnych funkcji, takich jak skurcz mięśni i podział komórek.
Podwójne błony dzielą mitochondrium na dwie odrębne części: przestrzeń międzybłonowa i matryca mitochondrialna. Przestrzeń międzybłonowa jest wąską przestrzenią między błoną zewnętrzną i błoną wewnętrzną, podczas gdy matryca mitochondrialna jest obszarem całkowicie zamkniętym przez najbardziej wewnętrzną błonę. The matryca mitochondrialna zawiera mitochondrialny DNA (mtDNA), rybosomy i enzymy. Kilka etapów oddychania komórkowego, w tym Cykl kwasu cytrynowego i fosforylacja oksydacyjna zachodzi w matrycy z powodu jej wysokiego stężenia enzymów.
Mitochondria są częściowo autonomiczne, ponieważ tylko częściowo zależą od komórki w celu replikacji i wzrostu. Mają własne DNA, rybosomy, wytwarzają własne białka i mają pewną kontrolę nad ich rozmnażaniem. Podobnie jak bakterie, mitochondria mają kolisty DNA i replikują się w procesie reprodukcyjnym zwanym rozszczepieniem binarnym. Przed replikacją mitochondria łączą się ze sobą w procesie zwanym fuzją. Fuzja jest potrzebna do utrzymania stabilności, ponieważ bez niej mitochondria będą się zmniejszać podczas podziału. Te mniejsze mitochondria nie są w stanie wytworzyć wystarczającej ilości energii potrzebnej do prawidłowego funkcjonowania komórek.