Cyklus kyseliny citrónovej, tiež známy ako Krebsov cyklus alebo cyklus trikarboxylovej kyseliny (TCA), je druhým stupňom bunkové dýchanie. Tento cyklus je katalyzovaný niekoľkými enzýmami a je pomenovaný na počesť britského vedca Hansa Krebsa, ktorý identifikoval sériu krokov zapojených do cyklu kyseliny citrónovej. Využiteľná energia nájdená v sacharidy, proteínya tuky jeme sa uvoľňuje hlavne cyklom kyseliny citrónovej. Aj keď cyklus kyseliny citrónovej nepoužíva kyslík priamo, funguje iba vtedy, keď je prítomný kyslík.
Prvá fáza bunkového dýchania, nazývaná glykolýzasa odohráva v cytozole buniek cytoplazma. Cyklus kyseliny citrónovej sa však vyskytuje v matrici bunky mitochondrie. Pred začiatkom cyklu kyseliny citrónovej prechádza kyselina pyruvátová generovaná pri glykolýze mitochondriálnou membránou a používa sa na tvorbu acetyl koenzým A (acetyl CoA). Acetyl CoA sa potom použije v prvom kroku cyklu kyseliny citrónovej. Každý krok v cykle je katalyzovaný špecifickým enzýmom.
Acetylová skupina s dvoma atómami uhlíka v acetylovej skupine CoA sa pridá k tomuto štyrimu atómu uhlíka
oxalacetát za vzniku citranu so šiestimi uhlíkmi. konjugovaná kyselina citrátu je kyselina citrónová, teda názov cyklu kyselina citrónová. Oxaloacetát sa regeneruje na konci cyklu, takže cyklus môže pokračovať.CoA je odstránený z sukcinyl CoA je nahradená a fosfátová skupina. Fosfátová skupina sa potom odstráni a naviaže sa na guanozín difosfát (GDP), čím sa vytvorí guanozín trifosfát (GTP). Rovnako ako ATP, GTP je molekula produkujúca energiu a používa sa na generovanie ATP, keď daruje fosfátovú skupinu ADP. Konečný produkt z odstránenia CoA zo sukcinyl CoA je sukcinát.
Malát sa oxiduje oxalacetát, počiatočný substrát v cykle. V tomto postupe sa NAD + redukuje na NADH + H +.
v eukaryotické bunky, cyklus kyseliny citrónovej používa jednu molekulu acetyl CoA na generovanie 1 ATP, 3 NADH, 1 FADH2, 2 C02 a 3 H +. Pretože dve molekuly acetyl-CoA sa generujú z dvoch molekúl kyseliny pyruvátovej produkovaných pri glykolýze, celkový počet týchto molekúl získaných v cykle kyseliny citrónovej sa zdvojnásobí na 2 ATP, 6 NADH, 2 FADH2, 4 CO2 a 6 H +. Pri premene kyseliny pyrohroznovej na acetyl CoA pred začiatkom cyklu sa tiež generujú dve ďalšie molekuly NADH. Molekuly NADH a FADH2 produkované v cykle kyseliny citrónovej sa vedú do konečnej fázy bunkové dýchanie nazýva sa reťazec transportu elektrónov. Tu NADH a FADH2 podliehajú oxidačnej fosforylácii, aby sa vytvorilo viac ATP.