Митохондрии (от греч. mitos — нить и chondrion — зерно) — двумембранные органоиды клетки, участвующие в процессе клеточного дыхания и обеспечивающие клетку энергией в виде АТФ (т.е. в такой форме, в которой энергия доступна для использования во всех энергозатратных процессах). Митохондрии встречаются во всех эукариотических клетках, Количество митохондрии в клетке варьирует от единиц (сперматозоиды, одноклеточные протисты) до тысяч. Особенно много митохондрий в тех клетках, которые нуждаются в большом количестве энергии (мышечные клетки, клетки печени).  

В клетках зеленых растений митохондрий меньше, чем в клетках животных, поскольку их функции (синтез АТФ) частично выполняют хлоропласты.  

Митохондрии чаще всего имеют вид округлых телец, палочек, нитей. Они образованы двумя мембранами — наружной и внутренней. Наружная мембрана гладкая, она отделяет митохондрии от гиалоплазмы. Внутренняя мембрана образует выпячивания внутрь митохондрий в виде трубчатых или гребенчатых образований — крист. За счет их образуется большая общая поверхность. На мембране крист располагаются ферменты, в том числе переносчики электронов и протонов. Наружная мембрана отличается высокой проницаемостью для различных веществ. Внутренняя мембрана менее проницаема.  

Между наружной и внутренней мембранами митохондрий находится так называемое перимитохондриальное пространство.  

Внутреннее пространство митохондрий заполнено полужидким веществом — матриксом. В нем содержатся различные белки, в том числе ферменты, ДНК (кольцевые молекулы), все типы РНК,аминокислоты, ряд витаминов, рибосомы, гранулы, образованные солями кальция и магния. ДНК обеспечивает некоторую генетическую автономность митохондрий, хотя в целом их работа координируется ДНК ядра.  

На поверхности внутренней мембраны имеются грибовидные образования — АТФ-сомы. В них содержится комплекс ферментов, необходимых для синтеза АТФ.  

Функция митохондрий — синтез АТФ, происходящий за счет энергии, высвобождающиеся при окислении органических соединений. При этом начальные этапы этого процесса происходят в матриксе, а последующие, в частности синтез АТФ, — на внутренней мембране.  

Митохондрии в клетке постоянно обновляются. Например, в клетках печени продолжительность жизни митохондрий составляет около 10 дней. Увеличение количества митохондрий в клетке происходит путем их деления.