In de biochemie is de \citroenzuurcyclus of Krebs cyclus een serie van chemische reacties in een kring die samen verantwoordelijk zijn voor de dissimilatie van eiwitten, vetten en suikers tot kooldioxide en water. Daarbij word het grootste deel van de energie gemaakt die de cel gebruikt.
De naam Krebs cyclus is afkomstig van Sir Hans Adolf Krebs die in 1953 de Nobelprijs voor de Fysiologie of Geneeskunde kreeg voor de ontdekking van de cyclus.
In prokaryoten vinden de reacties van de citroenzuurcyclus in het cytoplasma plaats. In eukaryoten in mitochondria.
De citroenzuurcyclus begint met acetyl-CoA, een acetyl groep die twee koolstof-atomen bevat gebonden aan coenzym A. Alle dissimilatie-processen produceren deze verbinding, en leveren daarmee de brandstof voor de citroenzuurcyclus.
In de reacties van de cyclus is citroenzuur zowel het begin als het einde van de reactieketen.
| Molecuul | Enzym | Reactie type | Reactanten/ Co-enzymen | Producten/ Co-enzymen |
| I. citroenzuur | 1. Aconitase | Dehydratatie | | H2O |
| II. cis-aconietzuur | 2. Aconitase | Hydratatie | H2O | |
| III. Iso-citroenzuur | 3. Isocitraat Dehydrogenase | Oxidatie | NAD+ | NADH+H+ |
| IV. Oxaal-barnsteenzuur | 4. Isocitrate Dehydrogenase | Decarboxylatie | | |
| V. α-ketoglutaarzuur | 5. α-ketoglutaarzuur Dehydrogenase | Oxidatieve Decarboxylatie | NAD+ CoA-SH | NADH+H+ CO2 |
| VI. Barnsteenzuur-CoA | 6. Succinyl-CoA Synthetase | Hydrolyse | GDP Pi | GTP CoA-SH |
| VII. Barnsteenzuur | 7. Succinaat Dehydrogenase | Oxidatie | FAD+ | FADH2 |
| VIII. Fumaarzuur | 8. Fumerase | Additie (H2O) | H2O | |
| IX. L-Appelzuur | 9. Malaat Dehydrogenase | Oxidatie | NAD+ | NADH+H+ |
| X. Oxaalazijnzuur | 10. Citraat Synthetase | Condensatie | | |
| XI. Acetyl-CoA | | | | |
De somformule van alle reacties in de cyclus is:
- Acetyl-CoA + 3NAD+ + FAD+ + ADP + Pi ⇒
CoA-SH + 3NADH + H+ + FADH2 + ATP + 2CO2
Anaerobe stofwisseling
Bij anaerobe stofwisseling (afwezigheid van zuurstof) stopt de citroenzuurcyclus. Er wordt dan slechts een klein deel van de energie uit de verbranding gewonnen. In plaats van water wordt er, afhankelijk van het organisme, melkzuur of alcohol geproduceerd.
Giftige verbindingen
De verbinding fluorcitroenzuur bindt veel sterker aan het enzym aconitase dan citroenzuur. Wanneer een gefluoreerde acetylgroep aan de citroenzuur wordt aangeboden blokkeert het gevormde fluorcitroenzuur het aconitase-enzym, en stopt de cyclus. Dit is de reden voor de zeer grote giftigheid van fluorazijnzuur.