A medida que las mitocondrias desempeñan un papel importante en el metabolismo nutricional/energético, las alteraciones nutricionales pueden afectar el crecimiento, desarrollo y rendimiento de los animales al modular la estructura y función mitocondrial. Este estudio tuvo como objetivo elucidar los efectos de las alteraciones nutricionales en la estructura y función mitocondrial, el estrés oxidativo y la deposición de grasa en los hepatocitos de pollos con haplogrupos mitocondriales A o E (denominados grupo A y grupo E). Para los experimentos in vivo, se ayunaron pollos de engorde de plumas blancas durante 12 horas o se les reabasteció durante 2 horas después de 10 horas de ayuno. Para los experimentos in vitro, se trataron hepatocitos primarios embrionarios de pollo con 50 mmol/L de glucosa o 0.25 mmol/L de ácido oleico. Los datos indicaron que en comparación con los pollos en ayuno, el contenido de grasa (< 0.01), el número de ribosomas agregados (< 0.05) y el potencial de membrana mitocondrial (< 0.05) aumentaron en los pollos reabastecidos de ambos haplogrupos. Sin embargo, el número de mitocondrias se redujo (< 0.01) y el nivel de ROS aumentó (< 0.05) en los pollos reabastecidos del grupo E, y los niveles de proteína de MFN2 y SOD2 se redujeron (< 0.05) en los pollos reabastecidos del grupo A. Además, en comparación con las células de control, el contenido de triglicéridos aumentó en las células de ambos haplogrupos (< 0.01), el nivel de ROS se redujo en las células del grupo E (< 0.01), y el potencial de membrana mitocondrial se redujo (< 0.05) y el contenido de proteína CYTB aumentó (< 0.05) en las células del grupo A después del tratamiento con ácido oleico. Además, el potencial de membrana mitocondrial aumentó en las células del grupo A después del tratamiento con glucosa (< 0.01). Estos resultados indican que las alteraciones nutricionales afectaron la deposición de grasa, el potencial de membrana mitocondrial, el número de ribosomas agregados y el nivel de ROS en las células hepáticas de pollo. Además, el nivel de ROS, el número de mitocondrias, el potencial de membrana mitocondrial y la abundancia de ciertas proteínas mitocondriales fueron diferentes entre los grupos A y E o entre los tratamientos con glucosa y ácido oleico. Estos hallazgos proporcionan referencias para mejorar las funciones fisiológicas y el rendimiento productivo de los animales mediante el ajuste de los niveles nutricionales.