In dieser Kurzbeschreibung des Zitronensäurezyklus, auch Krebszyklus genannt, werden wir mit dem aeroben Produkt der Glykolyse, Pyruvat, dort weitermachen, wo wir im letzten Abschnitt aufgehört haben. Wenn Sauerstoff vorhanden ist, bewegt sich das Pyruvat aus dem Cytosol, in dem die Glykolyse stattgefunden hat, und durchquert die Membran in die Matrix der Mitochondrien. Dort durchläuft das Pyruvat vor Eintritt in den eigentlichen Zitronensäurezyklus eine Übergangsstufe, in der die beiden Pyruvate in zwei Acetyl-Coenzym A (Acetyl-CoA), zwei Kohlendioxidmoleküle und zwei NADH umgewandelt werden. Während der Reihe von acht Reaktionen, aus denen der Zitronensäurezyklus besteht, werden die beiden Acetyl-coA-Moleküle oxidiert, wodurch zwei weitere Moleküle Kohlendioxid und 2 ATP erhalten werden. Das bei diesen beiden Prozessen erzeugte Kohlendioxid ist das Kohlendioxid, das wir beim Atmen ausatmen.
Der Zitronensäurezyklus oder Krebszyklus ist von zentraler Bedeutung für den Stoffwechsel, da in diesem Stadium ein großer Teil der Kohlenhydrate, Lipide und Proteine durch Oxidation abgebaut werden. Ein Merkmal, das den Zitronensäurezyklus kennzeichnet, ist, dass er nicht nur abbauende Funktionen hat. Eine Reihe sehr wichtiger Coenzyme werden in den Reaktionen des Zyklus produziert. Diese Coenzyme gehen zur oxidativen Phosphorylierung über, was zu einer enormen Auszahlung von 32 ATP führt. Ein weiterer interessanter Aspekt des Zitronensäurezyklus ist sein Status als „Zyklus“: das Endprodukt des Zyklus, Oxalacetat, ist ein notwendiges Molekül für die erste Reaktion des Zyklus mit Acetyl-CoA.
Wir beginnen unsere Diskussion mit der Umwandlung von Pyruvat zu Acetyl-coA, dem Ausgangsmaterial des Zitronensäurezyklus. Als nächstes werden wir die acht Reaktionen des Zitronensäurezyklus verfolgen, die letztendlich zur Produktion von Oxalacetat und zahlreichen Coenzymen führen, die bei der oxidativen Phosphorylierung verwendet werden.