Die Oxidation von Pyruvat findet in der inneren Membran der Mitochondrien statt. Während der Zellatmung wird das gesamte anfallende CO2 in den Mitochondrien erzeugt. Dies unterstützt den Zitronensäurezyklus, indem es Moleküle von Acetyl-CoA bereitstellt.
Während der Pyruvat-Oxidation tritt eine Zwei-Kohlenstoff-Acetylgruppe auf, nachdem das Drei-Kohlenstoff-Pyruvat umgewandelt wurde, was dazu führt, dass der dritte Kohlenstoff als Kohlenmonoxid austritt. Das Abstreifen von zwei Wasserstoffatomen über NAD+ von Pyruvat erfolgt, was dies zu einer sehr expliziten Art von Oxidationsreaktion macht. Nach einer Reaktion mit vier Kohlenstoffen oder Oxalacetat geht die Acetyl-CoA-Gruppe in den Kreb-Zyklus, um sechs Kohlenstoffe oder Zitronensäure zu bilden.
