生物氧化的脱氢反应可发生在细胞质或线粒体基质中，比如三羧酸循环在线粒体内生成的NADH可直接进入氧化呼吸链进行电子传递，但胞浆中糖酵解等生成的 NADH 必须经一定转运机制进入线粒体，再经呼吸链进行氧化磷酸化。

那么，胞质中的 NADH 是如何穿梭进入线粒体氧化呼吸链呢？

主要存在两种穿梭机制：

1. α-磷酸甘油穿梭机制

此机制主要存在于脑和骨骼肌中，如下图所示，胞质中的NADH H 在α-磷酸甘油脱氢酶催化下, 将2H传递给磷酸二羟丙酮，使其还原成α-磷酸甘油，后者通过线粒体外膜，到达膜间隙，在线粒体膜间隙结合磷酸甘油脱氢酶同工酶，此酶含FAD辅基，接受α-磷酸甘油的还原当量，生成FADH2和磷酸二羟丙酮，FADH2直接将2H传递给泛醌进入氧化呼吸链。

需要指出的是，此机制是FADH2将NADH携带的一对电子从内膜直接传递给泛醌进行氧化磷酸化，因此，来自胞质的1分子NADH经α-磷酸甘油穿梭机制能产生1.5分子ATP。

2. 苹果酸-天冬氨酸穿梭机制

此机制存在于心肌和肝中，需要两种内膜转运蛋白和两种酶协同参与。如下图所示，胞质中的NADH H 将草酰乙酸还原生成苹果酸，苹果酸经线粒体内膜上的苹果酸-α-酮戊二酸转运蛋白进入线粒体基质后，重新生成草酰乙酸和NADH H 。基质中的草酰乙酸转变为天冬氨酸后经线粒体内膜上的天冬氨酸-谷氨酸转运蛋白重新回到胞质，氨基由谷氨酸提供。进入基质的NADH H 则通过NADH氧化呼吸链进行氧化，产生2.5分子ATP。

注意：两种穿梭进入呼吸链方式不同，使胞质中NADH H 生成不同量的ATP分子。胞质的1分子NADH经α-磷酸甘油穿梭机制、苹果酸-天冬氨酸穿梭机制进入线粒体基质分别产生1.5、2.5分子ATP。