Šūnas ir dzīvo organismu pamata sastāvdaļas. Divi galvenie šūnu veidi ir prokariotu un eikariotu šūnas. Eikariotu šūnas ir saistītas ar membrānām organelles kas veic būtiskas šūnu funkcijas. Mitohondriji tiek uzskatīti par eikariotu šūnu "spēkstacijām". Ko nozīmē teikt, ka mitohondriji ir šūnas enerģijas ražotāji? Šīs organelles rada enerģiju, pārveidojot enerģiju formās, kuras var izmantot šūna. Atrodas citoplazma, mitohondriji ir šūnu elpošana. Šūnu elpošana ir process, kura rezultātā degviela šūnas darbībām tiek ražota no pārtikas produktiem, ko mēs ēdam. Mitohondriji ražo enerģiju, kas nepieciešama tādu procesu veikšanai kā šūnu dalīšanās, izaugsme un šūnu nāve.
Mitohondrijiem ir raksturīga iegarena vai ovāla forma, un tos ierobežo dubultā membrāna. Iekšējā membrāna ir salocīta, veidojot struktūras, kas pazīstamas kā krauklis. Mitohondriji ir sastopami abos dzīvnieku un augu šūnas. Tie ir sastopami visos ķermeņa šūnu tipi, izņemot nobriedušus sarkanās asins šūnas. Mitohondriju skaits šūnā mainās atkarībā no šūnas veida un funkcijas. Kā minēts, sarkanās asins šūnas vispār nesatur mitohondrijus. Mitohondriju un citu organellu neesamība sarkano asins šūnās atstāj vietu miljoniem hemoglobīna molekulu, kas vajadzīgas skābekļa pārvadāšanai visā ķermenī. Savukārt muskuļu šūnās var būt tūkstošiem mitohondriju, kas nepieciešami, lai nodrošinātu enerģiju, kas nepieciešama muskuļu darbībai. Mitohondriji ir arī bagātīgi
tauku šūnas un aknas šūnas.Mitohondrijiem ir savi DNS, ribosomas un var padarīt savu olbaltumvielas. Mitohondriju DNS (mtDNA) kodē olbaltumvielas, kas ir iesaistītas elektronu transportēšana un oksidatīvā fosforilēšanās, kas notiek šūnu elpošanā. Oksidējošā fosforilēšanā mitohondriju matricā tiek ģenerēta enerģija ATP formā. No mtDNS sintezētie proteīni arī kodē RNS molekulu ražošanai pārnest RNS un ribosomu RNS.
Mitohondriju DNS atšķiras no šūnā atrodamās DNS kodols tādā ziņā, ka tam nav DNS atjaunošanas mehānismu, kas palīdz novērst mutācijas kodolā DNS. Tā rezultātā mtDNS ir daudz augstāks mutāciju ātrums nekā kodola DNS. Reaktīvā skābekļa iedarbība, kas rodas oksidatīvās fosforilēšanās laikā, arī bojā mtDNS.
Mitohondrijus ierobežo dubultā membrāna. Katra no šīm membrānām ir a fosfolipīds divslāņu ar iestrādātiem proteīniem. visattālākā membrāna ir gluds, kamēr iekšējā membrāna ir daudz kroku. Šīs krokas sauc krauklis. Salocījumi uzlabo šūnu elpošanas "produktivitāti", palielinot pieejamo virsmas laukumu. Iekšējā mitohondriju membrānā ir virkne olbaltumvielu kompleksu un elektronu nesējmolekulu, kas veido elektronu transportēšanas ķēde (ETC). ETC ir trešais aerobo šūnu elpošanas posms un posms, kurā tiek radīts lielais vairums ATP molekulu. ATP ir ķermeņa galvenais enerģijas avots, un šūnas to izmanto svarīgu funkciju veikšanai, piemēram, muskuļu kontrakcijai un šūnu dalīšanai.
Divkāršās membrānas sadala mitohondriju divās atšķirīgās daļās: starpposma telpa un mitohondriju matrica. Starpmembrānu telpa ir šaura telpa starp ārējo membrānu un iekšējo membrānu, savukārt mitohondriju matrica ir zona, kuru pilnībā norobežo iekšējā membrāna. mitohondriju matrica satur mitohondriju DNS (mtDNS), ribosomas un fermentus. Vairāki no šūnu elpošanas posmiem, ieskaitot Citronskābes cikls un oksidējošā fosforilēšanās notiek matricā tās augstās enzīmu koncentrācijas dēļ.
Mitohondriji ir daļēji autonomi tādā ziņā, ka tie tikai daļēji ir atkarīgi no šūnas, lai replicētos un augtu. Viņiem ir sava DNS, ribosomas, viņi paši veido olbaltumvielas un kontrolē to reprodukciju. Līdzīgi baktērijām, mitohondrijiem ir apļveida DNS un tie atkārtojas reproduktīvā procesā, ko sauc par bināru dalīšanos. Pirms replikācijas mitohondriji apvienojas procesā, ko sauc par saplūšanu. Saplūšana ir nepieciešama, lai saglabātu stabilitāti, jo bez tās mitohondriji, sadaloties, samazināsies. Šīs mazākās mitohondrijas nespēj saražot pietiekamu enerģijas daudzumu, kas nepieciešams šūnu pareizai darbībai.