ミトコンドリア・マトリックスとは何か？
ミトコンドリアでは、マトリックスとは内膜内の空間のことである。マトリックス」という言葉は、比較的水分の多い細胞質に比べ、この空間が粘性を持つことに由来する。ミトコンドリアマトリックスには、ミトコンドリアDNA、リボソーム、可溶性酵素、有機小分子、ヌクレオチド補因子、無機イオンが含まれている。マトリックス中の酵素は、クエン酸サイクル、酸化的リン酸化、ピルビン酸の酸化、脂肪酸のβ酸化など、ATPの産生を担う反応を促進する。

マトリックスの構造と内容物に基づく組成は、同化経路と異化経路が有利に進む環境を作り出す。マトリックス中の電子伝達鎖と酵素は、クエン酸サイクルと酸化的リン酸化において大きな役割を果たしている。クエン酸サイクルでは、酸化によってNADHとFADH2が生成され、酸化的リン酸化で還元されてATPが生成される。

細胞質、膜間スペースのコンパートメントの水分量は3.8μL/mgタンパク質であり、ミトコンドリアマトリックスは0.8μL/mgタンパク質である。ミトコンドリアがどのようにしてミトコンドリア内膜全体の浸透圧バランスを維持しているかはわかっていないが、膜にはアクアポリンがあり、調節された水輸送の導管になっていると考えられている。ミトコンドリアマトリックスのpHは約7.8で、ミトコンドリアの膜間空間のpH（約7.0-7.4）よりも高い。ミトコンドリアDNAは1963年にナッシュとマーギットによって発見された。ミトコンドリアのマトリックスには1本から多数の二本鎖の主に円形のDNAが存在する。ミトコンドリアDNAは細胞の全DNAの1％である。グアニンとシトシンを豊富に含む。哺乳類のミトコンドリアは55sリボソームを持っている。