O ciclo do ácido cítrico, também conhecido como ciclo de Krebs ou ciclo do ácido tricarboxílico (TCA), é o segundo estágio da respiração celular. Este ciclo é catalisado por várias enzimas e é nomeado em homenagem ao cientista britânico Hans Krebs, que identificou a série de etapas envolvidas no ciclo do ácido cítrico. A energia utilizável encontrada no carboidratos, proteínase gorduras nós comemos é liberado principalmente através do ciclo do ácido cítrico. Embora o ciclo do ácido cítrico não use oxigênio diretamente, ele funciona apenas quando o oxigênio está presente.
A primeira fase da respiração celular, chamada glicolise, ocorre no citosol da célula citoplasma. O ciclo do ácido cítrico, no entanto, ocorre na matriz da célula mitocôndria. Antes do início do ciclo do ácido cítrico, o ácido pirúvico gerado na glicólise atravessa a membrana mitocondrial e é usado para formar acetil coenzima A (acetil CoA). O acetil CoA é então usado na primeira etapa do ciclo do ácido cítrico. Cada etapa do ciclo é catalisada por uma enzima específica.
O grupo acetil de dois carbonos de acetil CoA é adicionado ao grupo de quatro carbonos oxaloacetato para formar o citrato de seis carbonos. o ácido conjugado de citrato é ácido cítrico, daí o nome ciclo de ácido cítrico. O oxaloacetato é regenerado no final do ciclo para que o ciclo possa continuar.
O CoA é removido do CoA de succinil molécula e é substituído por um grupo fosfato. O grupo fosfato é então removido e anexado ao difosfato de guanosina (PIB), formando assim o trifosfato de guanosina (GTP). Como o ATP, o GTP é uma molécula produtora de energia e é usada para gerar ATP quando doa um grupo fosfato ao ADP. O produto final da remoção do CoA do succinil CoA é succinate.
O malato é oxidado, formando oxaloacetato, o substrato inicial do ciclo. NAD + é reduzido para NADH + H + no processo.
Dentro células eucarióticas, o ciclo do ácido cítrico usa uma molécula de acetil CoA para gerar 1 ATP, 3 NADH, 1 FADH2, 2 CO2 e 3 H +. Como duas moléculas de acetil CoA são geradas a partir das duas moléculas de ácido pirúvico produzidas na glicólise, o o número total dessas moléculas produzidas no ciclo do ácido cítrico é dobrado para 2 ATP, 6 NADH, 2 FADH2, 4 CO2 e 6 H +. Também são geradas duas moléculas adicionais de NADH na conversão do ácido pirúvico em acetil-CoA antes do início do ciclo. As moléculas de NADH e FADH2 produzidas no ciclo do ácido cítrico são passadas para a fase final da respiração celular chamada cadeia de transporte de elétrons. Aqui, NADH e FADH2 sofrem fosforilação oxidativa para gerar mais ATP.