As mitocôndrias das células eucarióticas são os locais de respiração celular e onde ocorrem a maioria das etapas. A respiração celular permite a liberação de energia armazenada em ligações químicas de glicose (obtidas dos alimentos) para formar trifosfato de adenosina, que é a moeda de energia da célula.
A respiração celular ocorre em várias etapas. A glicose é primeiro quebrada em moléculas menores de piruvato no citoplasma. Após essa etapa, se a célula não possuir oxigênio, o piruvato é fermentado em um processo anaeróbio para liberação de lactato. Na presença de oxigênio, a respiração aeróbica ocorre nas mitocôndrias.
O piruvato é transportado para a mitocôndria, onde entra pela primeira vez no ciclo do ácido tricarboxílico, também conhecido como ciclo de Krebs. O piruvato é oxidado a acetil CoA, que então entra no ciclo do TCA, resultando na produção de uma molécula de ATP e três NADH, ou moléculas de dinucleotídeo de nicotinamida reduzida. O ciclo do TCA não é uma fonte importante para a produção de ATP.
O NADH produzido é então ciclado através do transporte de elétrons ao longo das membranas convolutas da mitocôndria. A oxidação de NADH a NAD + permite a produção de ATP. A maior parte do ATP produzido durante a respiração celular é produzida durante a fase de transporte de elétrons.
As mitocôndrias estão presentes em todas as células eucarióticas vivas. Algumas células, como células de gordura e células musculares, podem ter mais mitocôndrias porque armazenam energia ou precisam responder rapidamente para se mover e trabalhar.
