丙酮酸在线粒体中氧化脱羧生成乙酰CoA，此反应由丙酮酸脱氢酶复合体催化，该复合体由丙酮酸脱氢酶、二氧硫辛酸转乙酰基酶和二氢硫辛酸脱氢酶在空间上高度组合形成，这3种酶在结构上形成一个有秩序的整体，使得丙酮酸氧化脱羧这一复杂反应得以相互协调依次有序地进行；这一过程受细胞内ATP、ADP或ATP、AMP的影响，当细胞消耗ATP以致ATP浓度降低，ADP和AMP浓度升高时，丙酮酸脱氢酶复合体被激活，从而加速有氧分解，补充ATP，反之，当细胞内ATP含量丰富时，复合体活性降低，氧化磷酸化亦减弱。