丙酮酸(见图)可通过乙酰辅酶A和三羧酸循环实现体内糖、脂肪和氨基酸间的互相转化,因此,丙酮酸在三大营养物质的代谢联系中起着重要的枢纽作用。
丙酮酸的来源:①1分子的葡萄糖通过糖酵解途径生成2分子的丙酮酸,磷酸烯醇式丙酮酸由丙酮酸激酶催化生成丙酮酸和腺苷三磷酸(ATP);②苹果酸和NADP+在苹果酸脱氢酶催化下生成丙酮酸和还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH,又称还原型辅酶Ⅱ),这也是细胞内产生NADPH的重要途径之一;③草酰乙酸在草酰乙酸脱羧酶的催化下脱羧生成丙酮酸;④丙氨酸脱氨生成丙酮酸。
丙酮酸的去路:①氧充足的条件下,丙酮酸在线粒体脱氢氧化生成乙酰辅酶A,继而进入三羧酸循环彻底氧化分解并为机体提供能量,乙酰辅酶A也可以出线粒体在胞浆中合成脂肪酸、胆固醇等;②氧不足时,丙酮酸在动物细胞内被还原成乳酸,在植物和微生物中转变为乙醇;③丙酮酸在丙酮酸羧化酶的催化下生成草酰乙酸,草酰乙酸可以进入到三羧酸循环,也可以继续沿糖异生途径生成葡萄糖或葡萄糖-6-磷酸;④丙酮酸通过转氨反应接受氨基生成丙氨酸。