Canlıların yaşamını sürdürebilmesi için enerjiye ihtiyacı vardır. Bu enerji canlılarda oksijenli ve oksijensiz solunum reaksiyonları ile sağlanır.
Oksijenli solunum ökaryot hücrelerde mitokondri organelinde meydana gelir. Bu nedenle mitokondriler, ökaryot hücrelerin ATP üreten enerji santrali olarak da tanımlanabilir.
Mitokondriler çift tabakalı bir zar sistemine sahiptir. Mitokondrilerin iç ve dış zarı, içerisine protein moleküllerinin gömülü olduğu çift sıralı yağ tabakasından oluşur.
Dış zar düz bir yüzeye sahip olmasına rağmen, içte bulunan zar kıvrımlar yapmıştır. Krista adı verilen bu kıvrımlar mitokondrinin iç yüzeyinin genişlemesini sağlar. Oksijenli solunum sonunda açığa çıkan ATP enerjisinin büyük kısmı kristalar üzerinde sentezlendiği için, yüzeyin genişlemiş olması birim zamanda üretilen enerji miktarının da artmasını sağlar.
Kristaların arasını, yani mitokondrinin iç kısmını dolduran yarı akışkan sıvıya matriks adı verilir. Matrikste oksijenli solunumda görev alan bazı enzimler bulunur. Ayrıca matrikste mitokondriye özgü DNA ve RNA molekülleri ile ribozomlar vardır. Bu nedenle mitokondri, enerji ihtiyacı artan hücrelerde hücre bölünmesini beklemeksizin çekirdek kontrolünde çoğalır. Enerji tüketiminin çok olduğu kas, sinir, böbrek ve sperm gibi hücrelerde mitokondri sayısı daha fazladır.
