琥珀酸脱氢酶催化琥珀酸脱氢生成延胡索酸这是柠檬酸循环中的第三步氧化还原反应，带有辅基FAD的琥珀酸脱氢酶（succinatedehydrogenase）催化琥珀酸脱氢生成延胡索酸（反丁烯二酸），同时使FAD还原为FADH2。生成的FADH2再被辅酶Q氧化生成FAD，而辅酶Q还原为还原型辅酶Q（QH2）。
QH2被释放到线粒体的基质中。（7）延胡索酸酶催化延胡索酸水化生成L-苹果酸延胡索酸酶（fumarase）（延胡索酸水化酶（fumaratehydratase））通过将H2Otrans立体特异添加到延胡索酸双键上，催化延胡索酸水化生成L-苹果酸，反应是可逆的。
延胡索酸也象柠檬酸一样是一个前手性分子，当延胡羧酸被定位在酶的活性部位时，底物的双键只受到来自一个方向的攻击。（8）苹果酸脱氢酶催化苹果酸氧化重新形成草酰乙酸，完成一轮柠檬酸循环这是柠檬酸循环的最后一个反应，也是循环中的第4步氧化还原反应。L-苹果酸在以NAD＋为辅酶的苹果酸脱氢酶（malatedehydrogenase）催化下氧化生成草酰乙酸，同时NAD＋还原生成NADH反应是可逆的。
丙酮酸脱氢酶复合物（pyruvatedehydrogenasecomplex）是个多酶集合体，复合物中的酶分子通过非共价键联系在一起，催化一个连续反应，即酶复合物中一个酶反应中形成的产物立刻被复合物中下一个酶作用。
丙酮酸脱氢酶复合物位于线粒体膜上，是由丙酮酸脱氢酶（pyruvatedehydrogenase）（E1）、二氢硫辛酰胺乙酰转移酶（dihydrolipoamidetransferase）（E2）和二氢硫辛酰胺脱氢酶（dihydrolipoamidedehydrogenase）（E3）三种酶，以及TPP（焦磷酸硫胺素）、CoASH、硫辛酸、FAD、NAD＋和Mg2+6种辅助因子组成的。
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