ATP ir mitochondrijos yra būtinos žmogaus ląstelių funkcionavimui. Kūnas energijai gauti naudoja adenozino trifosfatą (ATP), o mitochondrijos yra organelės, kuriose energija gaminama kiekvienoje iš šių ląstelių. Tiksliau, ATP susidaro mitochondrijos vidinės membranos raukšlėse. Kuo daugiau raukšlių arba kristų yra mitochnodriono membranoje, tuo daugiau ATP ji gali pagaminti.
Kiekviena eukariotinė ląstelė turi vieną ar daugiau mitochondrijų, priklausomai nuo ląstelės paskirties ir energijos kiekio, kurį ląstelė paprastai turi funkcionuoti. Kiekviena mitochondrija turi lygią išorinę membraną ir labai sulankstytą vidinę membraną. Vidinėje membranoje yra elektronų transportavimo grandinė, naudojama ląstelių kvėpavimui. Ląstelių kvėpavimas yra procesas, kurio metu maiste sukaupta cheminė energija paverčiama energija, kurią galima panaudoti organizme, būtent ATP.
Žmonėms elektronų transportavimo grandinė yra paskutinis aerobinio ląstelių kvėpavimo etapas. Sužadintas elektronas perduodamas baltymų grandine, įterpta į vidinę mitochondrijos membraną. Kiekviename baltyme išsiskiria tam tikra energija ir ta energija naudojama papildomai fosfatų grupei ant adenozino difosfato (ADP), kad susidarytų viena ATP molekulė. Elektronų transportavimo grandinė gali pagaminti iki 34 ATP molekulių per ciklą, priklausomai nuo ląstelės tipo ir aplinkos sąlygų.
ATP ir mitochondrijų kiekis ląstelėje priklauso nuo jos funkcijos. Ląstelės, kurioms reikia daugiau energijos, pavyzdžiui, raumenų ląstelės, paprastai turi daugiau mitochondrijų nei kai kurios kitos ląstelės. Be to, šiose mitochondrijose yra daugiau cristae. Kadangi kristos yra elektronų transportavimo grandinių vieta, ląstelės, turinčios daugiau mitochondrijų ir daugiau kristalų, gali gaminti daugiau ATP. Dėl aplinkos rūgštingumo ar temperatūros pokyčių gali išsiskleisti mitochondrijų vidinę membraną sudarantys baltymai ir ląstelė gali prarasti dalį savo gebėjimo gaminti ATP.
ATP gamyba mitochondrijose taip pat priklauso nuo deguonies buvimo. Deguonis yra galutinis elektronų akceptorius elektronų transportavimo grandinėje. Jei nėra pakankamai deguonies, elektronų transportavimo grandinė atsistato ir neveiks ATP gamyboje. Šiuo atveju dauguma organizmų fermentuojasi, kad susidarytų minimalus ATP kiekis, kad galėtų tęsti reguliarias kūno funkcijas. Ilgas laikotarpis be pakankamai deguonies gali sukelti negrįžtamus įvairių kūno dalių pažeidimus dėl energijos trūkumo.
ATP išskiria energiją nutraukdamas ryšį, laikantį vieną iš trijų fosfatų grupių su adenozinu. Kiekvienas iš šių jungčių turi daug energijos, kurią gali panaudoti kūnas. Jei išsiskiria fosfato grupė, ATP tampa ADP molekule. Dar viena fosfatų grupė gali būti suskaidyta, kad susidarytų adenozino monofosfatas (AMP). AMP gali įgyti fosfatų grupę, kad susidarytų ADP, o jei dar viena fosfatų grupė pridedama naudojant energiją iš elektronų transportavimo grandinės mitochondrijose, ji vėl tampa ATP.