Окисление органических веществ до углекислого газа и воды в клетке происходит в митохондриях, на складках их внутренней мембраны- кристах, значительно увеличивающих поверхность мембраны митохондрии. В соответствии с теорией симбиогенеза, митохондрии образовались в результате захвата примитивными клетками (прокариотами) бактерий. Прокариоты не могли сами использовать кислород для генерации энергии, а бактерии могли. В процессе развития таких отношений бактерии (прогеноты) передали множество своих генов сформировавшемуся ядру теперь уже эукариот, и митохондрии больше не являются самостоятельными организмами. Многие ферменты и белки, необходимые для их функционирования, кодируются ядерными хромосомами. Но геном митохондрии кодирует компоненты собственной системы синтеза белка и поэтому митохондрии способны к самостоятельному делению вне зависимости от деления клетки.