La oxidación del piruvato es el lazo entre la glucólisis y el ciclo de Krebs. Es un complejo de reacciones catalizado por un complejo enzimático (piruvato deshidrogenasa) localizado en la matriz mitocondrial.
El piruvato se difunde hasta la matriz de la mitocondria, cruzando ambas membranas. Cada ácido pirúvico reacciona con la coenzima A, desdoblándose en CO2 y un grupo acetilo de dos carbonos que se une inmediatamente a la coenzima A formando acetil coenzima A que entrará al ciclo de Krebs. En esta reacción se forma un NADH + H+. Por tanto, la reacción es una descarboxilación oxidativa.
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