En este apartado vamos a agrupar a tres orgánulos que no tienen demasiadas cosas en común: peroxisomas, mitocondrias y cloroplastos. Sin embargo, los tres incorporan proteínas que han sido traducidas en el citosol, que se desplazan por difusión y son incorporadas gracias a la existencia de péptidos señal específicos en sus secuencias y a receptores que las reconocen localizados en sus membranas. Estos orgánulos están fuera de la ruta vesicular, es decir, no se comunican entre ellos ni con otros orgánulos mediante el envío o recepción de vesículas.

Los peroxisomas son orgánulos rodeados por una unidad de membrana que poseen una alta actividad metabólica relacionada con procesos se oxidación. Las mitocondrias y los cloroplastos son orgánulos rodeados por una doble unidad de membrana y son las principales centrales energéticas de las células eucariotas. Las mitocondrias realizan la fosforilación oxidativa para la producción de ATP, además de llevar a cabo ciertos procesos metabólicos. Los cloroplastos, que forman parte de un grupo de orgánulos denominados plastos, se encuentran en las células vegetales y realizan la fotosíntesis, proceso mediante el cual se consigue transformar la energía de la radiación electromagnética de la luz en la energía de enlaces químicos. En los siguientes apartados vamos a ver estos tres orgánulos.