Las mitocondrias son la fuente de energ?a celular de las c?lulas eucariotas. La funci?n principal de las mitocondrias es la producci?n de adenosina trifosfato (ATP) a trav?s de un proceso conocido como fosforilaci?n oxidativa. El ATP es un nucle?tido que almacena energ?a en forma de enlaces qu?micos. La energ?a se deriva de los nutrientes celulares, principalmente de la glucosa y los ?cidos grasos, y se libera siempre que las funciones que requieren energ?a de las c?lulas la necesitan. Estas funciones celulares que requieren energ?a son el transporte de membrana, la s?ntesis de compuestos para impulsar las reacciones metab?licas y el trabajo mec?nico.
Estas estructuras son org?nulos citoplasm?ticos unidos a la membrana doble que se encuentran en la mayor?a de las c?lulas eucariotas. Son flexibles y tienen forma de varilla, y su di?metro var?a de 0.5 a 1.0 micr?metro. El sistema de membrana de una mitocondria consiste en una membrana mitocondrial externa lisa y una membrana mitocondrial interna doblada, separada por un espacio estrecho llamado espacio intermembrana. El espacio de la matriz, o espacio intercristal, es el gran espacio encerrado por la membrana interna. Cada uno de estos componentes juega un papel importante en la funci?n celular y contribuye a la funci?n principal de las mitocondrias.
La membrana mitocondrial externa tiene una gran cantidad de porinas, que son canales de prote?nas transmembrana que permiten la difusi?n libre de mol?culas grandes y peque?as. Puede permitir mol?culas que sean tan grandes como 10 kilodaltons y tan peque?as como 6,000 daltons. Esta membrana es relativamente permeable a los iones y mol?culas peque?as, por lo tanto, el contenido del espacio intermembrana se asemeja al citosol.
Sin embargo, la funci?n principal de las mitocondrias se encuentra en la membrana mitocondrial interna y el espacio de la matriz. La membrana mitocondrial interna se pliega en forma de crestas, que proporcionan un ?rea de superficie m?s grande para la s?ntesis de ATP. Esta membrana posee una gran cantidad de cardiolipinas, que son fosfol?pidos que hacen que esta ?ltima sea casi impermeable a los protones, electrones e iones. La ATP sintasa y las cadenas respiratorias, ambos complejos proteicos, tambi?n se encuentran en esta membrana. La ATP sintasa es responsable de la generaci?n de ATP, mientras que las cadenas respiratorias mantienen el gradiente de protones que proporciona energ?a para la fosforilaci?n oxidativa.
El espacio de la matriz se llena con un fluido denso compuesto principalmente por enzimas responsables de la degradaci?n de los ?cidos grasos y el piruvato en el intermedio metab?lico acetil coenzima A, y la posterior oxidaci?n de este intermedio en el ciclo de Krebs o ?cido tricarbox?lico. El piruvato es un producto inicial del metabolismo de la glucosa que se produce en el citosol, que luego se transporta a las mitocondrias. El espacio de la matriz tambi?n contiene el sistema gen?tico mitocondrial, el ?cido desoxirribonucleico circular mitocondrial bicatenario (ADNc) y las enzimas necesarias para la expresi?n del genoma mitocondrial. Aunque tiene su propio sistema gen?tico, las prote?nas codificadas por genes necesarias para que la formaci?n y la funci?n de las mitocondrias sean normales se encuentran en el genoma del n?cleo de la c?lula.