Le cycle de l'acide citrique, également connu sous le nom de cycle de Krebs ou cycle d'acide tricarboxylique (TCA), est la deuxième étape de respiration cellulaire. Ce cycle est catalysé par plusieurs enzymes et est nommé en l'honneur du scientifique britannique Hans Krebs qui a identifié la série d'étapes impliquées dans le cycle de l'acide citrique. L'énergie utilisable trouvée dans le les glucides, protéines, et graisses que nous mangeons est libéré principalement par le cycle de l'acide citrique. Bien que le cycle de l'acide citrique n'utilise pas directement l'oxygène, il ne fonctionne que lorsque l'oxygène est présent.
La première phase de la respiration cellulaire, appelée glycolyse, se déroule dans le cytosol de la cellule cytoplasme. Le cycle de l'acide citrique, cependant, se produit dans la matrice de la cellule mitochondries. Avant le début du cycle de l'acide citrique, l'acide pyruvique généré lors de la glycolyse traverse la membrane mitochondriale et est utilisé pour former
acétyl coenzyme A (acétyl CoA). L'acétyl CoA est ensuite utilisé dans la première étape du cycle de l'acide citrique. Chaque étape du cycle est catalysée par une enzyme spécifique.Le groupe acétyle à deux carbones d'acétyle CoA est ajouté au oxaloacétate pour former le citrate à six carbones. le acide conjugué du citrate est l'acide citrique, d'où le nom de cycle d'acide citrique. L'oxaloacétate est régénéré à la fin du cycle afin que le cycle puisse continuer.
CoA est supprimé du succinyl CoA molécule et est remplacé par un Groupe phosphate. Le groupe phosphate est ensuite éliminé et attaché au diphosphate de guanosine (GDP) formant ainsi de la guanosine triphosphate (GTP). Comme l'ATP, le GTP est une molécule produisant de l'énergie et est utilisé pour générer de l'ATP lorsqu'il donne un groupe phosphate à l'ADP. Le produit final de l'élimination du CoA du succinyl CoA est succinate.
Le malate est oxydé formant oxaloacétate, le substrat de départ du cycle. NAD + est réduit à NADH + H + dans le processus.
Dans des cellules eucaryotes, le cycle de l'acide citrique utilise une molécule d'acétyle CoA pour générer 1 ATP, 3 NADH, 1 FADH2, 2 CO2 et 3 H +. Étant donné que deux molécules d'acétyle CoA sont générées à partir des deux molécules d'acide pyruvique produites lors de la glycolyse, la le nombre total de ces molécules produites dans le cycle de l'acide citrique est doublé à 2 ATP, 6 NADH, 2 FADH2, 4 CO2 et 6 H +. Deux molécules de NADH supplémentaires sont également générées lors de la conversion de l'acide pyruvique en acétyl CoA avant le début du cycle. Les molécules NADH et FADH2 produites dans le cycle de l'acide citrique sont transmises à la phase finale de respiration cellulaire appelé la chaîne de transport d'électrons. Ici, le NADH et le FADH2 subissent une phosphorylation oxydative pour générer plus d'ATP.