As mitocondrias (etimoloxía: do grego μίτος, mítos: fío, e κόνδρος, kóndros: gránulo)[1] son orgánulos citoplasmáticos provistos de dobre membrana que se encontran na maioría das células eucariotas.[2] Só carecen delas algúns eucariotas anaerobios, que no seu lugar teñen hidroxenosomas ou mitosomas, orgánulos á súa vez derivados de mitocondrias. O conxunto de mitocondrias da célula denomínase condrioma. O seu tamaño varía entre 0,5–10 micrómetros (μm) de lonxitude. As mitocondrias descríbense en ocasións como "xeradoras de enerxía" das células, debido a que producen a maior parte da subministración de adenosín trifosfato (ATP) por fosforilación oxidativa, o cal se utiliza como fonte de enerxía química.[3] Esta expresión ("xeradora de enerxía") é, porén, unha simplificación, xa que as súas funcións son máis amplas. A mitocondria cumpre un papel central no fluxo enerxético da célula debido a que realiza unha función metabólica consistente en transferir ou transformar a enerxía química potencial almacenada nos enlaces covalentes de certas moléculas como a glicosa ou ácidos graxos en enerxía química almacenada nos enlaces covalentes entre fosfatos do ATP (enlaces anhidro). Esta última forma de enerxía química potencial é doadamente utilizable pola célula e foi seleccionada ao longo da evolución filoxenética como o mecanismo por medio do cal todos os procesos celulares que requiren o uso de enerxía dispoñen con facilidade da mesma. Ademais de proporcionar enerxía á célula, as mitocondrias están implicadas noutros procesos, como a sinalización celular, diferenciación celular, almacenamento de calcio, morte celular programada, e control do ciclo celular e do crecemento celular.[4] A mitocondría está involucrada, directa ou indirectamente, en todos os procesos fisicoquímicos que requiren o uso de enerxía para a súa execución, é dicir, todos aqueles procesos que, desde o punto de vista termodinámico, non se realizan espontaneamente.
Algunhas características fan únicas ás mitocondrias. O seu número varía amplamente segundo o tipo de organismo ou tecido. Algunhas células carecen de mitocondrias ou posúen só unha, entanto que outras poden conter varios miles.[5][6] Este orgánulo componse de compartimentos que levan a cabo funcións especializadas. Entre estes se encontran a membrana mitocondrial externa, o espazo intermembranoso, a membrana mitocondrial interna, as cristas e a matriz mitocondrial. As proteínas mitocondriais varían dependendo do tecido e das especies: en humanos identificáronse 615 tipos de proteínas distintas en mitocondrias de músculo cardíaco;[7] e en ratas publicáronse 940 proteínas codificadas por distintos xenes.[8] Pénsase que o proteoma mitocondrial está suxeito a regulación dinámica.[9] Aínda que a maior parte do ADN da célula está no núcleo celular, a mitocondria ten o seu propio xenoma, que mostra moitas semellanzas cos xenomas bacterianos.[10]
Existen varias enfermidades de orixe mitocondrial, algunhas das cales producen disfunción cardíaca,[11][12] e moi probablemente participa no proceso de envellecemento.