Ciclul acidului citric, cunoscut și sub denumirea de ciclul Krebs sau ciclul acidului tricarboxilic (TCA), este a doua etapă a respirație celulară. Acest ciclu este catalizat de mai multe enzime și este numit în onoarea savantului britanic Hans Krebs care a identificat seria de etape implicate în ciclul acidului citric. Energia utilizabilă găsită în hidrati de carbon, proteine, și grăsimi mâncăm este eliberat în principal prin ciclul acidului citric. Deși ciclul acidului citric nu utilizează în mod direct oxigenul, acesta funcționează numai atunci când este prezent oxigen.
Prima fază a respirației celulare, numită glicoliză, are loc în citosolul celulelor citoplasma. Ciclul acidului citric apare însă în matricea celulei mitocondriile. Înainte de începutul ciclului acidului citric, acidul piruvic generat în glicoliză traversează membrana mitocondrială și este folosit pentru a forma acetil coenzima A (acetil CoA). Acetil CoA este apoi utilizat în prima etapă a ciclului acidului citric. Fiecare etapă a ciclului este catalizată de o enzimă specifică.
Grupa acetil cu două carbon de acetil CoA este adăugată la patru-carbon oxaloacetat pentru a forma citratul cu șase carbon. acid conjugat de citrat este acidul citric, de unde și denumirea de ciclu de acid citric. Oxaloacetatul este regenerat la sfârșitul ciclului, astfel încât ciclul să poată continua.
CoA este eliminat din succinil CoA moleculă și este înlocuit cu a grupa fosfat. Grupul fosfat este apoi îndepărtat și atașat la guanozina difosfat (PIB) formând astfel guanozina trifosfat (GTP). Ca și ATP, GTP este o moleculă care produce energie și este utilizată pentru a genera ATP atunci când donează o grupă de fosfați ADP. Produsul final din îndepărtarea CoA din succinil CoA este succinat.
Malatul se formează oxidat oxaloacetat, substratul de început în ciclu. NAD + este redus la NADH + H + în acest proces.
În Celulele eucariote, ciclul acidului citric folosește o moleculă de acetil CoA pentru a genera 1 ATP, 3 NADH, 1 FADH2, 2 CO2 și 3 H +. Deoarece două molecule de acetil CoA sunt generate din cele două molecule de acid piruvic produse în glicoliză, numărul total al acestor molecule obținute în ciclul acidului citric este dublat la 2 ATP, 6 NADH, 2 FADH2, 4 CO2 și 6H +. Două molecule suplimentare de NADH sunt, de asemenea, generate în conversia acidului piruvic în acetil CoA înainte de începerea ciclului. Moleculele NADH și FADH2 produse în ciclul acidului citric sunt trecute în faza finală a respirație celulară numit lanț de transport de electroni. Aici NADH și FADH2 suferă o fosforilare oxidativă pentru a genera mai mult ATP.