Obserwacja ta doprowadziła Lehningera i Kennedy’ego do wniosku, że oba procesy mają miejsce w ograniczonym błoną organellum i że jest to prawdopodobnie mitochondrium (mimo że ówcześnie nikt jeszcze nie wyizolował funkcjonalnie i morfologicznie nieuszkodzonego mitochondrium). Kennedy potwierdził tę hipotezę, gdy zastosował właśnie wynalezioną przez George’a Paladego metodę izolacji mitochondriów za pomocą wirowania w gradiencie sacharozy, do sprawdzenia w nich aktywności enzymatycznej szlaków beta-oksydacji i cyklu Krebsa.
W tym samym czasie Kennedy badał także szczegółowo warunki regulujące powstawanie podczas reakcji oksydacji kwasów tłuszczowych o różnych długościach łańcuchów węglowodorowych relatywnie różnych ilości acetylooctanu i dwutlenku węgla. Na ostatnim roku studiów doktoranckich Kennedy z rekomendacją Lehningera otrzymał stypendium z Nutrition Foundation, które pozwoliło mu na uzyskanie urlopu od „Armour and Company” na czas pracy nad dysertacją.