催化丙酮酸為乙酰CoA的不可逆反應(yīng)的復(fù)合酶。EC1．2．4．1。CH₃COCOOH＋CoA＋NAD＋→CH₃C0-CoA＋NADH^-＋CO2ΔGo′＝-8.0kcal。有三種酶和五種輔助因子參于這一反應(yīng)。它們組成如下系統(tǒng)：

　　（1）丙酮酸脫氫酶（EC4．1．1．1）

　　（2）硫辛酸轉(zhuǎn)乙酰酶（EC2．3．1．12）

　　（3）硫辛酰胺脫氫酶（EC1．6．4．3）

　　即通過丙酮酸脫羧生成的羥乙基硫胺素二磷酸和硫辛酸反應(yīng)形成乙酰二氫硫辛酸，乙酰基被轉(zhuǎn)移至CoA．二氫硫辛酸通過FAD被氧化，氫最后被傳遞至NAD^＋。在這個反應(yīng)循環(huán)中，除CoA和NAD外，都和酶緊密結(jié)合。該酶復(fù)合體可從動物組織和細菌中提取出來，但對從大腸桿菌中提純的研究進行得較多。復(fù)合體為直徑約30納米的多角形，似乎三種酶各含有24個分子。在生理上，好氧性糖分解時，作為從丙酮酸形成乙酰CoA的階段是極其重要的。與該酶復(fù)合體十分相似的物質(zhì)有α-酮戊二酸脫氫酶的復(fù)合體。