Embora a produção de ATP seja o papel central da mitocôndria, essa organela desempenha outras funções em tecidos específicos. Um exemplo é o tecido adiposo marrom, típico em recém-nascidos e animais hibernantes. A denominação é devido à abundância de mitocôndrias, cujos pigmentos respiratórios conferem a cor parda.
Nesse tecido, as mitocôndrias estão envolvidas na produção de calor devido à presença da termogenina, uma proteína que fornece uma via alternativa para os ions H+ retornarem à matriz mitocondrial, após a ocorrência da cadeia respiratória, sem passar pelo complexo da ATP sintase.
Como consequência, os seguintes processos ocorrem (+) ou não ocorrem (−):
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