Оновлення мітохондрій і синтез нових забезпечується ДНК і РНК, що містяться в мітохондріях. Матрикс мітохондрій містить також ферменти, які беруть участь у синтезі жирних кислот; є солі кальцію і магнію. Окислювальні процеси відбуваються і в зовнішній мембрані, але головну роль у виділенні енергії відіграють внутрішня мембрана і матрикс. Енергія утворюється і в гіалоплазме клітини в результаті анаеробного розщеплення глюкози (гліколіз), при цьому з кожної молекули глюкози утворюється 2 молекули АТФ і 2 молекули піровиноградної кислоти, яка, як жирні кислоти і амінокислоти, перетворюється на ацетил-коензим А (ацетил КоА). Останній надходить у мітохондрій і окислюється до води і С02 з виділенням енергії, що запасається і витрачається також у вигляді АТФ. При цьому з однієї молекули піровиноградної кислоти утворюється 15 молекул АТФ. У результаті з однієї молекули глюкози утворюється 32 молекули АТФ (або 38 в залежності від шляхів доставки відновних еквівалентів у мітохондрій). Проте запаси АТФ у клітині невеликі, вони забезпечують роботу клітини тільки протягом декількох секунд. Енергія накопичується також у вигляді інших органічних фосфатних сполук - фосфагенов (це характерно для скелетних і серцевого м'язів, для нервових клітин). Найбільш важливим фосфагеном є креатинфосфату, енергія якого йде на ресинтез витраченої АТФ.

Рибосома - щільні частинки, що складаються з рибосомна РНК (рРНК) і білка, причому рРНК становить приблизно 60% від всієї маси рибосоми, функцією якої є синтез білків. Рибосоми розташовуються або вільно в гіалоплазме, або поєднані з ЕПР. Окремі рибосоми з'єднуються в більш великі агрегати - полірібосоми, які утворюються за допомогою інформаційної РНК (іРНК). Інформацію про синтез білка приносять від ядра іРНК, амінокислоти доставляються транспортної РНК (тРНК). Рибосоми, вільно лежать в гіалоплазме, синтезують білок для використання самої кліткою, а рибосоми, пов'язані з ендоплазматичним ретикулум, синтезують білок, який виводиться з клітки, утворюючи міжклітинний речовина, секрети.