线粒体是细胞内的能量工厂，在ATP（三磷酸腺苷）生成过程中扮演着至关重要的角色。ATP是一种高能分子，为细胞的各种生命活动提供必要的能量。线粒体通过氧化磷酸化过程高效地合成ATP。
具体来说，线粒体内膜上分布有电子传递链复合物和ATP合酶等重要结构。在细胞呼吸过程中，葡萄糖、脂肪酸等有机物质经过一系列代谢途径（如糖酵解、丙酮酸脱氢酶复合体反应以及三羧酸循环）被分解成二氧化碳和水，并在此过程中产生大量的还原型辅酶NADH和FADH2。
这些高能电子载体随后将它们携带的电子传递给线粒体内膜上的电子传递链。随着电子沿链传递，会驱动质子（H ）从线粒体基质泵入到内外膜之间的空间形成电化学梯度。当质子顺浓度差通过ATP合酶返回线粒体基质时，其势能被用来催化ADP与无机磷酸结合生成ATP。
此外，线粒体还参与了细胞凋亡、钙离子稳态调节等生理过程，在维持细胞正常功能方面发挥着重要作用。因此，对于
临床执业助理医师而言，了解线粒体在能量代谢中的作用是非常重要的，因为许多疾病的发生发展与线粒体的功能异常有关。
