Все живые клетки обладают способностью превращать энергию окружающей среды в общий интермедиат -АТФ. Клетка получает энергию за счет пищи, которую она усваивает из окружающей среди. Затем эта энергия должна быть превращена в форму, которую можно распределять по клетке.
Общее решение этого вопроса (не только для митохондрий, но и для прокариотических клеток также превращающих энергию) состоит в запасании энергии в форме универсального вещества, которое можно использовать в любой момент и в любом месте клетки.
Различные типы клеток отличаются деталями энергетической системы, однако общим свойством, характерным для всех клеток, является их способность превращать энергию окружающей среды в АТФ, который представляет собой общую молекулу, при необходимости обеспечивающую энергией отдельные химические реакции АТФ образуется двумя путями: в цитозоле и в митохондриях.
Первый путь реализуется в цитозоле эукариотических клеток и у бактерий. При этом в результате гликолиза происходит распад глюкозы с образованием пирувата и образуется ДВЕ молекулы АТФ.Эта реакция может происходить в анаэробных условиях ( в отсутствии кислорода)
Второй путь является основным источником создания энергетических запасов и осуществляется в митохондриях эукариотических клеток. Процесс, при котором в митохондриях образуется АТФ называется окислительным фосфорилированием и осуществляется с участием электрон-транспортной цепи.
Пируват высвобождающийся при гликолизе поступает в матрикс (люмен) митохондрии, где он распадается и, реагируя с коэнзимом А, образует ацетил-КоА. После этого при участии цикла лимонной кислоты о освобождением атомов водорода, ацетильный остаток ацетил-КоА распадается, образуя двуокись углерода.
МИТОХОНДРИИ часто называют энергетическими центрами (эукариотических) клеток, они снабжают клетку энергией, необходимой для осуществления метаболических процессов и структурных изменений. Точнее говоря, они превращают энергию, поступающую из внешней среды, в формы, которые могут быть использованы клеткой. Постоянство структуры и функций митохондрий, у всех клеток эукариот убеждает в том, что эндосимбиоз, в результате которого они возникли, должен был произойти на самом начальном этапе эволюции эукариот.