По всій цитоплазмі клітин розсіяні чисельні мітохондрії, довжина яких досягає від одного до кількох мікрометрів, а ширина — 0,5 мкм . Кожна мітохондрія має власну подвійну мембрану, причому внутрішня мембрана утворює чисельні вирости — кристи. Більшість рослин¬них клітин налічує сотні і навіть тисячі мітохондрій. Кількість їх в клітині визначається потреба¬ми в енергії, адже мітохондрії — енергетичне депо клітини.
Мітохондрії — центри внутрішньоклітинного окислення субстратів дихання і містять в собі ферменти циклу трикарбонових кислот, дихального ланцюгу перенесення електронів, окислю¬вального фосфорилування тощо.
Зовнішня та внутрішня мембрани відрізняються як за хімічним складом, так і за проникністю. Зов¬нішня характеризується більш висо¬ким вмістом ліпідів, іншим складом ферментів, добре проникна для низькомолекулярних сполук, в тому числі для субстратів дихання. Різні органічні молекули, проходять через цю мембрану і потім окислюються до С02 та Н20 в серії ферментатив¬них реакцій. При окисленні молекул, звільнена енергія запасається в фо¬сфатних зв’язках АТФ.
В матриксі мітохондрій розрізняють кальційвмісні гранули, нуклеоїди та рибосоми. Нагрома¬дження кальцію поєднане з транспортом електронів і супроводжується еквівалентним погли¬нання іонів фосфату. Завдяки акумуляції іонів в матриксі, мітохондрії беруть участь в загально¬му процесі транспорту іонів в клітині.
Подібно до пластид, мітохондрії є напівавтономними органелами, так як в них проходить незалежний від ядра білковий синтез. Мітохондрії перебувають в постійному русі, збираються там, де потрібна енергія, інколи зливаються одна з одною і поділяються. Тривалість життя мітохондрій — декілька діб. Мітохондрії мають свій морфогенез. В меристематичних клітинах можна спостерігати ініціальні частинки — округлі утворення діаметром до 50 нм з подвійною мембраною. Поступово вони збільшуються в розмірі, їхня внутрішня мембрана утворює вирости — кристи. Нові мітохондрії утворюються шляхом поділу уже існуючих.
