Citronsyracykeln, även känd som Krebs-cykeln eller tricarboxylsyracykeln (TCA), är det andra steget i cellandningen. Denna cykel katalyseras av flera enzymer och namnges för att hedra den brittiska forskaren Hans Krebs som identifierade serien steg involverade i citronsyrecykeln. Den användbara energin som finns i kolhydrater, proteiner, och fetter vi äter släpps främst genom citronsyrecykeln. Även om citronsyrecykeln inte använder syre direkt, fungerar den endast när syre finns.
Den första fasen av cellulär andning, kallas glykolys, äger rum i cellens cytosol cytoplasman. Citronsyracykeln förekommer dock i cellmatrisen mitokondrier. Innan citronsyrecykeln börjar korsar pyruvinsyra genererad i glykolys mitokondriell membran och används för att bilda acetylkoenzym A (acetyl CoA). Acetyl CoA används sedan i det första steget i citronsyrecykeln. Varje steg i cykeln katalyseras av ett specifikt enzym.
Två-kol-acetylgruppen av acetyl CoA sättes till fyra-kol oxaloacetat för att bilda sex-kolcitratet. De
konjugatsyra av citrat är citronsyra, därav namnet citronsyracykel. Oxaloacetat regenereras i slutet av cykeln så att cykeln kan fortsätta.CoA avlägsnas från succinyl CoA molekyl och ersätts av a fosfatgrupp. Fosfatgruppen avlägsnas sedan och fästas till guanosindifosfat (BNP) och bildar därmed guanosintrifosfat (GTP). Liksom ATP är GTP en energivänande molekyl och används för att generera ATP när den donerar en fosfatgrupp till ADP. Den slutliga produkten från avlägsnandet av CoA från succinyl CoA är succinat.
Malat är oxiderat bildande oxaloacetat, börjarunderlaget i cykeln. NAD + reduceras till NADH + H + i processen.
I eukaryota cellercitronsyrecykeln använder en molekyl acetyl CoA för att generera 1 ATP, 3 NADH, 1 FADH2, 2 CO2 och 3H +. Eftersom två acetyl CoA-molekyler genereras från de två pyruvinsyramolekylerna som produceras i glykolys, är det totala antalet av dessa molekyler som erhållits i citronsyracykeln fördubblas till 2 ATP, 6 NADH, 2 FADH2, 4 CO2 och 6 H +. Två ytterligare NADH-molekyler genereras också vid omvandlingen av pyruvinsyra till acetyl CoA före cykelstart. NADH- och FADH2-molekylerna som producerats i citronsyrecykeln förs till slutfasen av cellandningen kallas elektrontransportkedjan. Här genomgår NADH och FADH2 oxidativ fosforylering för att generera mer ATP.