Her er en oversikt over strukturene involvert i cellulær respirasjon:
Ytre mitokondriell membran: Denne membranen omgir hele mitokondriet og fungerer som en beskyttende barriere. Den inneholder proteiner kalt poriner som lar små molekyler og ioner passere gjennom.
Intermembranrom: Rommet mellom ytre og indre mitokondriemembran kalles intermembranrommet.
Indre mitokondriell membran: Den indre membranen er ugjennomtrengelig for de fleste molekyler og inneholder spesialiserte proteiner involvert i cellulær respirasjon. Den er sterkt brettet til strukturer kalt cristae, som øker overflaten for effektiv energiproduksjon.
Cristae: Cristae er hyllelignende utfoldinger av den indre mitokondriemembranen. De inneholder elektrontransportkjeden, en serie proteinkomplekser som er ansvarlige for å generere en elektrokjemisk gradient som brukes til å syntetisere ATP.
Matrise: Mitokondriematrisen er det innerste rommet omsluttet av den indre membranen. Den inneholder en rekke enzymer, inkludert de som er involvert i Krebs-syklusen (sitronsyresyklusen), samt DNA, ribosomer og andre molekyler som er nødvendige for mitokondriell proteinsyntese.
Innenfor mitokondriene, spesielt i matrisen og den indre mitokondriemembranen, jobber forskjellige enzymkomplekser, elektronbærere og ATP-syntase sammen for å utføre de forskjellige stadiene av cellulær respirasjon, inkludert glykolyse, Krebs-syklusen og oksidativ fosforylering, og genererer til slutt energi i form av ATP (adenosintrifosfat) - cellens primære energivaluta.