Sitronsyresyklusen, også kjent som Krebs syklus eller trikarboksylsyre (TCA) syklus, er det andre trinnet i cellulær respirasjon. Denne syklusen er katalysert av flere enzymer og er navngitt til ære for den britiske forskeren Hans Krebs som identifiserte rekke trinn involvert i sitronsyresyklusen. Brukbar energi som finnes i karbohydrater, proteiner, og fett vi spiser frigjøres hovedsakelig gjennom sitronsyresyklusen. Selv om sitronsyresyklusen ikke bruker oksygen direkte, fungerer den bare når oksygen er til stede.
Den første fasen av cellulær respirasjon, kalt glykolyse, finner sted i cytosolen til cellens cytoplasma. Sitronsyresyklusen forekommer imidlertid i matrisen til cellen mitokondrier. Før begynnelsen av sitronsyresyklusen krysser pyruvinsyre dannet i glykolyse myochondriemembranen og brukes til å danne acetylkoenzym A (acetyl CoA). Acetyl CoA blir deretter brukt i det første trinnet av sitronsyresyklusen. Hvert trinn i syklusen katalyseres av et spesifikt enzym.
To-karbonacetylgruppen av acetyl CoA tilsettes fire-karbonet
oxaloacetate for å danne seks-karbon sitrat. De konjugatsyre av sitrat er sitronsyre, derav navnet sitronsyresyklus. Oksaloacetat regenereres på slutten av syklusen slik at syklusen kan fortsette.CoA fjernes fra succinyl CoA molekyl og erstattes av en fosfatgruppe. Fosfatgruppen blir deretter fjernet og festet til guanosindifosfat (BNP) og danner derved guanosintrifosfat (GTP). I likhet med ATP er GTP et energigivende molekyl og brukes til å generere ATP når det donerer en fosfatgruppe til ADP. Det endelige produktet fra fjerning av CoA fra succinyl CoA er succinate.
Malat er oksidert oxaloacetate, begynnelsens underlag i syklusen. NAD + reduseres til NADH + H + i prosessen.
I eukaryote celler, sitronsyresyklusen bruker ett molekyl acetyl CoA for å generere 1 ATP, 3 NADH, 1 FADH2, 2 CO2 og 3H +. Siden to acetyl CoA-molekyler er generert fra de to pyruvinsyremolekylene produsert i glykolyse, er totalt antall av disse molekylene gitt i sitronsyresyklus er doblet til 2 ATP, 6 NADH, 2 FADH2, 4 CO2, og 6 H +. To ytterligere NADH-molekyler blir også generert ved omdannelse av pyruvinsyre til acetyl CoA før syklusstart. NADH- og FADH2-molekylene produsert i sitronsyresyklusen føres videre til sluttfasen av cellulær respirasjon kalt elektrontransportkjeden. Her gjennomgår NADH og FADH2 oksidativ fosforylering for å generere mer ATP.