Процесс полного биологического окисления субстратов энергетического метаболизма во всех эукариоцитах всегда осуществляется в матриксах их митохондрий, ограниченных внутренней митохондриальной мембраной, образующей глубокие кристы или внутренние складки, молекулярный состав которой резко отличается от молекулярного состава плазматической, наружной митохондриальной и других внутриклеточных мембран эукариоцитов. В силу особенностей своего молекулярного состава неповреждённая внутренняя митохондриальная мембрана практически и неспецифически непроницаема для всех катионов и анионов как межмембранного пространства, так и матрикса митохондрий, поэтому на её наружной и внутренней поверхностях сохраняется устойчивый трансмембранный потенциал, равный + 80 мВ на наружной поверхности внутренней митохондриальной мембраны и - 80 мВ на внутренней поверхности внутренней митохондриальной мембраны.