Cyklus kyseliny citronové, také známý jako Krebsův cyklus nebo cyklus trikarboxylové kyseliny (TCA), je druhou fází buněčné dýchání. Tento cyklus je katalyzován několika enzymy a je pojmenován na počest britského vědce Hanse Krebse, který identifikoval řadu kroků zapojených do cyklu kyseliny citronové. Použitelná energie nalezená v EU uhlohydráty, proteiny, a tuky jíme se uvolňuje hlavně prostřednictvím cyklu kyseliny citronové. Ačkoli cyklus kyseliny citronové nepoužívá kyslík přímo, funguje pouze, když je přítomen kyslík.
První fáze buněčného dýchání, zvaná glykolýza, se odehrává v cytosolu buněk cytoplazma. Cyklus kyseliny citronové se však vyskytuje v matrici buňky mitochondrie. Před začátkem cyklu kyseliny citronové prochází kyselina pyruvová generovaná v glykolýze mitochondriální membránou a používá se k tvorbě acetyl koenzym A (acetyl CoA). Acetyl CoA se potom použije v prvním kroku cyklu kyseliny citronové. Každý krok v cyklu je katalyzován specifickým enzymem.
Ke čtyřuhlíku se přidá acetylová skupina s dvěma uhlíky acetyl CoA
oxaloacetát za vzniku citronanu se šesti uhlíky. konjugovaná kyselina citrátu je kyselina citronová, proto název cyklus kyseliny citronové. Oxaloacetát se regeneruje na konci cyklu, takže cyklus může pokračovat.CoA je odstraněn z sukcinyl CoA je nahrazena a fosfátová skupina. Fosfátová skupina je poté odstraněna a připojena k guanosin difosfátu (GDP), čímž se vytvoří guanosin trifosfát (GTP). Stejně jako ATP, GTP je molekula poskytující energii a používá se ke generování ATP, když daruje fosfátovou skupinu ADP. Konečný produkt z odstranění CoA ze sukcinyl CoA je sukcinát.
Malát se oxiduje oxaloacetát, počáteční substrát v cyklu. V tomto procesu je NAD + redukována na NADH + H +.
v eukaryotické buňky, cyklus kyseliny citronové používá jednu molekulu acetyl CoA k vytvoření 1 ATP, 3 NADH, 1 FADH2, 2 CO2 a 3 H +. Protože dvě molekuly acetyl CoA jsou generovány ze dvou molekul kyseliny pyruvové produkovaných při glykolýze, je celkový počet těchto molekul vyprodukovaných v cyklu kyseliny citronové se zdvojnásobí na 2 ATP, 6 NADH, 2 FADH2, 4 CO2 a 6 H +. Při přeměně kyseliny pyruvové na acetyl CoA před začátkem cyklu se také vytvoří dvě další molekuly NADH. Molekuly NADH a FADH2 produkované v cyklu kyseliny citronové jsou vedeny do konečné fáze buněčné dýchání nazývá se řetězec přenosu elektronů. Zde NADH a FADH2 podléhají oxidační fosforylaci za vzniku více ATP.