丙酮酸通過乙酰CoA 連接葡萄糖、脂肪酸和氨基酸三大代謝，起著重要的樞紐作用。丙酮酸與2,4-二硝基苯肼作用，生成丙酮酸-2,4-二硝基苯腙，在堿性溶液中呈櫻紅色。

丙酮酸的代謝途徑 

三羧酸循環(huán)在線粒體中進(jìn)行（有氧條件）。在有氧條件下，糖酵解生成的丙酮酸進(jìn)入線粒體，經(jīng)三羧酸循環(huán)被氧化成CO2和H2O。酵解過程中產(chǎn)生的NADH，則經(jīng)呼吸鏈氧化產(chǎn)生ATP和H2O。

如果供氧不足，NADH不進(jìn)入呼吸鏈，而是在有些生物中把丙酮酸還原成乳酸，在有些生物中形成的丙酮酸會轉(zhuǎn)變?yōu)橐掖迹⒎懦龆趸?。這實際上取決于不同的生物含有的酶種類不一樣。

1.丙酮酸→H2O 和CO2

丙酮酸氧化脫羧產(chǎn)物乙酰CoA與草酰乙酸結(jié)合生成檸檬酸進(jìn)入循環(huán)，這個過程中需要丙酮酸脫氫酶。在循環(huán)過程中，乙酰CoA被氧化成 H2O 和CO2，并釋放出大量能量。

丙酮酸除了脫羧生成乙酰CoA進(jìn)入三羧酸循環(huán)氧化外，也可以有其它的代謝途徑。在不同條件下，丙酮酸可以被轉(zhuǎn)化成乳酸、乙醇、乙酸、丁酸和丙酮等。工業(yè)上常利用微生物發(fā)酵方法生產(chǎn)這些化合物。

2.丙酮酸→乳酸（乳酸發(fā)酵）

在無氧條件下，糖酵解產(chǎn)生的丙酮酸能夠被NADH還原成乳酸：

           乳酸脫氫酶

丙酮酸+NADH ======== L-乳酸+NAD+

催化此反應(yīng)的酶為乳酸脫氫酶。在供氧不足時，人體的大多數(shù)組織都能通過糖酵解途徑生成乳酸。人在激烈運(yùn)動時，肌肉細(xì)胞中乳酸含量增高，會產(chǎn)生酸疼感。

乳酸可以通過血液進(jìn)入肝、腎等組織內(nèi)，重新轉(zhuǎn)變成丙酮酸，再合成葡萄糖和肝糖元，或進(jìn)入三羧酸循環(huán)氧化。肌肉中的乳酸可以被氧化，為肌肉運(yùn)動提供能量。 

3.丙酮酸→乙醇（酒精發(fā)酵）

在酵母作用下，糖可以轉(zhuǎn)變成乙醇，這是釀酒和發(fā)酵法生產(chǎn)乙醇的基本過程，稱為生醇發(fā)酵。

酵母中含有多種酶系，可以催化不同的反應(yīng)過程。生醇發(fā)酵的化學(xué)反應(yīng)中，從葡萄糖到丙酮酸這一段反應(yīng)與葡萄糖的酵解完全相同。生成的丙酮酸在酵母催化下，脫羧產(chǎn)生乙醛，乙醛在醇脫氫酶催化下被NADH還原成乙醇。乙醇在人體及動物體中可以氧化成乙醛，再轉(zhuǎn)變成乙酰CoA進(jìn)入三羧酸循環(huán)氧化。

4.丙酮酸→乙酸和丁酸

丙酮酸氧化脫羧產(chǎn)生的乙酰CoA可以與磷酸作用，生成乙酰磷酸，再在乙酸激酶催化下產(chǎn)生乙酸（如圖）。 

綜上所述，丙酮酸是代謝過程中重要的中間產(chǎn)物。另外，丙酮酸可以通過氨基轉(zhuǎn)換作用形成新的氨基酸，實現(xiàn)了糖類到蛋白質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化。糖類和脂類之間的相互轉(zhuǎn)化也是要經(jīng)過丙酮酸，丙酮酸是三大營養(yǎng)物質(zhì)之間相互轉(zhuǎn)換的樞紐。

來源： 學(xué)甫無境