La mitocondria tiene dos membranas, cada bicapa fosfolipida tiene una única colección de proteínas incrustadas.
Tiene dos compartimientos internos. El primero es el espacio intermembranoso, que es la región entre las dos membranas. La segunda membrana cubre la matriz mitocondrial, la cual tiene ribosomas, el ADN mitocondrial, también muchas enzimas que catalizan algunas de las reacciones de la respiración celular. Con una pequeña cantidad de ADN, se produce trifosfato de adenosina (ATP) que proporciona la energía requerida para numerosas funciones celulares.
La membrana interna es muy doblada. Tiene moléculas de proteínas que producen el ATP. Los dobleces llamados crestas aumentan la capacidad para la producción de ATP.
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