Внутренняя мембрана, 3 - кристы. 4 - матрикс, 5 - складка внутренней мембраны, 6-грибовидные тельца (по Б. Албертсу и соавт. и по К. де Дюву, с изменениями)

Внутренняя мембрана митохондрий образует гребневидные впячивания – кристы – разнообразной формы, на поверхности которых есть грибовидные тела – комплексы фермента АТФ-аза. Пространство между внутренней и внешней мембранами заполнено межмембранным матриксом. Кристы могут терять связь с внутренней мембраной и превращаться в замкнутые полости. В этом случае содержимое таких полостей все равно называется межмембранным матриксом. Наличие крист увеличивает поверхность внутренней (активной) мембраны.

Внутреннее содержимое митохондрии называется внутренний матрикс, или просто матрикс. В матриксе содержатся: митохондриальные ДНК, РНК, рибосомы и включения. Таким образом, митохондрии обладают собственным белоксинтезирующим аппаратом.

Дополнительные функции митохондрий: регуляция водного режима, хранение питательных веществ, хранение части генетической информации и биосинтез некоторых белков.

Форма митохондрий зависит от таксономической принадлежности организмов, от тканевой принадлежности клеток и от физиологического состояния клеток. Крупные разветвленные митохондрии могут дробиться на множество мелких, а затем вновь сливаться. За счет этих преобразований число митохондрий в клетке может изменяться от 1 до десятков тысяч. В соматических клетках млекопитающих обычно содержится 500-1000 митохондрий.

У аэробных прокариот и мезокариот митохондрий нет. Их функции выполняют мезосомы. Роль межмембранного матрикса играет пространство между плазмалеммой и клеточной стенкой. Митохондрии также отсутствуют у некоторых анаэробных паразитических Одноклеточных. У анаэробных паразитических червей (например, у аскариды) митохондрии выполняют запасающие функции.