催化氧化脫羧反應的酶是丙酮酸脫氫酶系（pyruvate dehydrogenase system）和α-酮戊二酸脫氫酶。
丙酮酸脫氫酶系包括丙酮酸脫羧酶、輔酶為TPP的二氫硫辛酸乙酰轉移酶、輔酶為二氫硫辛酸和輔酶A的二氫硫辛酸脫氫酶以及存在於線粒體基質液中的NAD?。
這個酶系在三羧酸循環中起關鍵作用，將丙酮酸轉變為乙酰CoA，這是壹個不可逆的反應。乙酰CoA是生物體內許多重要化學反應的中間體，例如脂肪酸的合成和膽固醇的合成等。
α-酮戊二酸脫氫酶催化α-酮戊二酸氧化脫羧，生成琥珀酰CoA。這個反應需要NAD?作為受氫體。α-酮戊二酸脫氫酶在生物體內的能量代謝中起著關鍵的作用，它與丙酮酸脫氫酶***同構成三羧酸循環的壹部分，該循環是生物體內氧化供能的主要途徑。
這些酶的活性受到多種因素的調節，包括底物濃度、產物濃度、代謝物代謝狀態、激素調節等。丙酮酸脫氫酶的活性受到乙酰CoA和NADH?的抑制，這是因為當底物濃度較高時，這些產物會抑制酶的活性，從而防止丙酮酸過度氧化。
ATP對丙酮酸脫氫酶的活性也有抑制作用，這是因為ATP可以作為能量源，與NAD?競爭向丙酮酸供能的乙酰CoA，因此，高濃度的ATP會抑制丙酮酸脫氫酶的活性。
酶對人的影響：
1、酶參與食物的消化和吸收：口腔和腸道內的酶可以分解食物中的蛋白質，使其更容易被身體吸收利用。
唾液中的唾液澱粉酶將澱粉分解成麥芽糖，胃液中的胃蛋白酶將蛋白質分解成小分子肽和氨基酸，小腸中的胰蛋白酶將蛋白質分解成氨基酸並促進脂肪和糖類的消化。這些酶在消化和吸收過程中發揮著關鍵作用，確保身體能夠充分利用食物中的營養物質。
2、酶參與代謝過程：酶在人體的能量代謝、物質合成和分解等過程中起到關鍵作用。例如，糖酵解酶將葡萄糖分解成丙酮酸，為身體提供能量；脂肪酶將脂肪分解成甘油和脂肪酸，為身體提供能量和合成其他物質的原料。
磷酸果糖激酶將果糖-6-磷酸轉化為果糖-1，6-二磷酸，參與糖異生過程。這些酶在代謝過程中的作用保證了身體各項生理功能的正常進行。