当乳酸转化为丙酮酸进入心肌细胞，可继续进行有氧氧化生成能量；当丙酮酸进入肝脏细胞后进行糖异生，生成葡萄糖，从而进行糖酵解。

糖酵解产生的丙酮酸和乳酸，或脂肪酸和氨基酸在细胞中用作能量，需要有两种物质：线粒体和充足的氧气。而线粒体对氧气能量的需要被称为有氧。在大多数细胞中，糖酵解产生的丙酮酸进入线粒体进行燃烧。此外，某些组织如肾脏、肝脏、大脑和肌肉中的细胞会将乳酸转化为丙酮酸，丙酮酸可进入线粒体或乳酸可直接进入线粒体。同时，一些氨基酸也被转化为丙酮酸或像脂肪酸一样直接进入线粒体。

氧化还原缓冲的角度。细胞和循环之间的丙酮酸和乳酸的交换比糖酵解更快。这些MCT催化的交换反应决定了细胞的乳酸与丙酮酸比值，从而决定了细胞的NADH/NAD比值。在过量的NADH开始积累的情况下，丙酮酸的净摄取和乳酸的排泄减轻了氧化还原失衡。

②会使丙酮酸脱氢酶的活性降低而不容易将丙酮酸转化为乙酰辅酶A，这样线粒体内的氧化磷酸化即使在有氧气的情况下因为缺少乙酰辅酶A而受到抑制，这样丙酮酸转化为乳酸就会增加，这种现象称为Warburg效应或有氧糖酵解，是癌细胞代谢的特征。

乳酸的消耗和糖酵解都需要NAD作为底物。在反应接近平衡的基础上，细胞内乳酸与丙酮酸的比值经常被用作胞内NADH与NAD比值的替代指标，而该比值是评价能量的指标。乳酸与丙酮酸交换通过平衡整个生物体的氧化还原状态，使组织氧化还原状态维持稳定。（20）

当人体通过糖酵解生成ATP时，会产生丙酮酸，丙酮酸进入三羧酸循环（TCA）产生更多ATP。当身体进行高强度锻炼时，对ATP的需求增加，而氧气供应不足，此时身体在缺乏氧气的情况下生产ATP。这是一个更快的过程，需要步骤更少的过程。在缺氧条件下丙酮酸会转变为乳酸，以消耗掉糖酵解以三磷酸甘油醛脱氢酶产生的NADH，维持在缺氧条件下糖酵解的进行。乳酸最终可以转变成丙酮酸代谢掉，因为二者是互相转化的。

效应描述肿瘤细胞葡萄糖代谢的特点：在氧含量正常的情况下，肿瘤细胞利用糖酵解。对于有线粒体的普通体细胞，由葡萄糖转变来的丙酮酸在氧含量正常的情况下进入三羧酸循环，在缺氧时转变为乳酸来产生ATP。对于肿瘤细胞，无论氧含量如何，丙酮酸主要转变为乳酸来产生ATP，由此获得更高的糖分解能力。这可以称作。有氧糖酵解减少了葡萄糖氧化代谢，帮助肿瘤细胞抵抗失巢凋亡。一般认为这种能力让肿瘤细胞获得生长优势并逃避凋亡、促进肿瘤转移。

它在乳酸脱氢酶的催化下，由丙酮酸还原而成。前文提到了乳酸形成是一个标准的负值，是释放能量的过程。丙酮酸与乳酸之间容易互相转化。

在正常细胞中，在将葡萄糖降解为丙酮酸后，如果存在氧气，则通过TCA循环（柠檬酸循环）和电子传递系统通过氧化磷酸化生成ATP，获取能量进行正常的新陈代谢活动，但在没有氧气的情况下，丙酮酸会通过一种叫无氧糖酵解的方式获取ATP能量。同时会转化为乳酸。

组成人体蛋白质的20种氨基酸中，除生酮氨基酸（亮氨酸、赖氨酸）外，都可通过脱氨作用，生成相应的α-酮酸。这些α-酮酸可转变成某些糖异生途径的中间代谢物，循糖异生途径转变为葡萄糖。如丙氨酸经脱氨基作用生成的丙酮酸，可异生为葡萄糖。

乙酸钠的作用是通过抑制丙酮酸脱氢酶激酶来增加丙酮酸脱氢酶的活性。长期以来，它一直被用作治疗由线粒体异常、乳酸性酸中毒和心脑缺血性疾病引起的代谢性疾病的药物。​​​

可以转运乳酸也可以转运丙酮酸，除此以外它们还负责乙酰乙酸和β-羟基丁酸的运输。丙酮酸和乳酸一旦进入细胞，就会通过的作用迅速相互转化。

乳酸在乳酸脱氢酶的作用下脱氢，氧化生成丙酮酸。当乳酸转化为丙酮酸会有两条途径。一条是：丙酮酸在丙酮酸脱氢酶复合体（Pyr脱氢酶）的作用下变成乙酰辅酶A，然后进入三羧酸循环进行进一步氧化，生成二氧化碳，所产生的氢（H+）会进入电子传递链进行氧化磷酸化，最终生成ATP。（下图）

因此，如果二氯乙酸钠癌细胞中的丙酮酸脱氢酶，促进丙酮酸转化为乙酰辅酶A，或加速线粒体内的三羧酸循环（TCA循环），就可以抑制乳酸的产生（图5）。此外，据报道，氧化磷酸化过程增加了活性氧的产生，增加的氧化应激可以杀死癌细胞。​​​

同位素示踪测量得出的结果（1）：在啮齿动物和人类中，始终显示饥饿状态下的乳酸循环通量约为葡萄糖摩尔数的两倍，因此在碳原子基础上是等效的（因为两个乳酸等于一个葡萄糖）。这些测量结果的直接解释是，由糖酵解产生的丙酮酸很少会在细胞内直接流入三羧酸（TCA）循环，而是转化为乳酸并释放到血液中。此过程需要乳酸脱氢酶（）和单羧酸转运蛋白（MCT）的帮助。

糖酵解与糖异生多数反应可逆，仅糖酵解中的3个不可逆步骤需要糖异生特有的关键酶催化：1）丙酮酸在丙酮酸羧化酶的催化下生成草酰乙酸，草酰乙酸在磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶催化下生成磷酸烯醇式丙酮酸2）1,6-二磷酸果糖在二磷酸果糖酶-1的催化下生成6-磷酸果糖3）6-磷酸葡糖在6-磷酸葡萄糖酶的催化下水解为葡萄糖

葡萄糖代谢：葡萄糖为生物合成提供了能量和碳骨架（图1,2）。为维持细胞稳态，葡萄糖通过糖酵解代谢为丙酮酸，丙酮酸通过线粒体丙酮酸载体进入线粒体。有研究发现线粒体丙酮酸载体具有肿瘤抑制作用，但线粒体丙酮酸载体可能不是开发肿瘤抑制剂的理想靶点。线粒体丙酮酸脱氢酶将丙酮酸转化为乙酰辅酶A（乙酰CoA），通过三羧酸(TCA)循环进一步氧化，最终生成草酰乙酸。草酰乙酸与新生成的乙酰CoA结合生成柠檬酸，补充代谢循环。碳骨架和ATP由糖酵解和线粒体氧化代谢产生，提供能量和构件以维持细胞完整性（图1,2）。

酮体代谢的加速可以抑制丙酮酸氧化。除了酮体的动静脉差异与乳酸之间存在显著的正相关外，输注β-羟基丁酸导致乳酸释放显著增加，表明丙酮酸氧化受到抑制。

根据小A外周血的乳酸和丙酮酸含量升高，乳酸/丙酮酸比值偏高，提示机体氧化压力偏高，考虑以下原因引起：线粒体能量代谢障碍（线粒体呼吸链异常或三羧酸循环酶异常）。

某些细菌在葡萄糖蛋白胨水培养基中能分解葡萄糖产生丙酮酸，丙酮酸缩合，脱羧成乙酰甲基甲醇，后者在强碱环境下，被空气中氧氧化为二乙酰，二乙酰与蛋白胨中的胍基生成红色化合物，称v-p(+)反应。

当阻断MCT1时，肿瘤的需氧外层突然被剥夺了乳酸。然后它们转向葡萄糖进行发酵，这样做会剥夺厌氧核心的特定可用能量来源。厌氧核心中的细胞死亡。在有氧的肿瘤中，葡萄糖可以通过线粒体中的丙酮酸燃烧，不需要产生乳酸。然而，当不再有任何可用的乳酸时，降低血浆葡萄糖水平可能会提供一种用于治疗该肿瘤区域的工具。

糖酵解是酶将葡萄糖降解成丙酮酸并生成ATP的过程。是动植物及微物细胞中葡萄糖分解产生能量的共同代谢途径。有氧时丙酮酸进入线粒体，经三羧酸循环彻底氧化生成CO2和水，酵解生成的NADH则经呼吸链氧化产生ATP和水。缺氧时NADH把丙酮酸还原生成乳酸。发酵也是葡萄糖或有机物降解产生ATP的过程，其中有机物既是电子供体，又是电子受体。根据产物不同，可分为乙醇发酵、乳酸发酵、乙酸、丙酸、丙酮、丁醇、丁酸、琥珀酸、丁二醇等。