I mitocondri delle cellule eucariotiche sono i siti della respirazione cellulare e dove si svolgono la maggior parte dei passaggi. La respirazione cellulare consente il rilascio di energia immagazzinata nei legami chimici del glucosio (ottenuti dal cibo) per formare l'adenosina trifosfato, che è la valuta energetica della cellula.
La respirazione cellulare avviene in più passaggi. Il glucosio viene prima suddiviso in piccole molecole di piruvato nel citoplasma. Dopo questo passaggio, se la cellula non ha ossigeno, il piruvato viene fatto fermentare in un processo anaerobico per rilasciare il lattato. In presenza di ossigeno, la respirazione aerobica avviene nei mitocondri.
Il piruvato viene trasportato nei mitocondri, dove entra per la prima volta nel ciclo dell'acido tricarbossilico, noto anche come ciclo di Krebs. Il piruvato viene ossidato in acetil CoA, che quindi entra nel ciclo TCA, risultante nella produzione di una molecola di ATP e tre NADH, o di nicotinammide, dinucleotide, molecole. Il ciclo TCA non è una fonte importante per la produzione di ATP.
L'NADH prodotto viene quindi trasportato attraverso il trasporto di elettroni lungo le membrane contorte dei mitocondri. L'ossidazione di NADH in NAD + consente la produzione di ATP. La maggior parte dell'ATP prodotta durante la respirazione cellulare viene prodotta durante la fase di trasporto degli elettroni.
I mitocondri sono presenti in tutte le cellule eucariotiche vive. Alcune cellule, come le cellule di grasso e le cellule muscolari, possono avere più mitocondri perché immagazzinano energia o hanno bisogno di rispondere rapidamente per muoversi e lavorare.
