Цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса, цитратный цикл) — центральная часть общего пути катаболизма, циклический биохимический процесс аэробных организмов, в ходе которого происходит превращение двух- и трьохвуглецевих соединений, образующихся в качестве промежуточных продуктов в живых организмах при распаде углеводов, жиров и белков, к CO 2. При этом заявленной водород направляется в цепь тканевого дыхания, где в дальнейшем окисляется до воды, принимая непосредственное участие в синтезе универсального источника энергии — АТФ.

Цикл Кребса — это ключевой этап дыхания всех клеток, используют кислород (аэробное дыхание), центр пересечения множества метаболических путей в организме. Кроме значительной энергетической роли цикла отводится также и существенная пластическая функция, то есть это важный источник молекул предшественников, из которых в ходе других биохимических превращений синтезируются такие важные для жизнедеятельности клетки соединения как аминокислоты, углеводы, жирные кислоты и др.

Цикл преобразования лимонной кислоты в живых клетках был открыт и изучен немецким биохимиком Гансом Кребса, за эту свою работу он (совместно с Фрицем Липманом) был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине 1953 года.

У эукариот все реакции цикла Кребса протекают внутри митохондрий, причем ферменты, которые катализируют, кроме одного, находятся в свободном состоянии в митохондриальной матриксе, исключение составляет сукцинатдегидрогеназа, которая локализуется на внутренней митохондриальной мембране, встраиваясь в липидный бислой. У прокариот реакции цикла протекает в цитоплазме.

Субстрат Фермент Тип реакции Реагенты / Коферменты Продукты / Коферменты
I. оксалоацетат 1. Цитрат-синтаза Конденсация
II. Цитрат 2. аконитаза Дегидратация H 2 O
II. Цис -Аконитат 3. аконитаза Гидратация H 2 O
III. Изоцитрат 4. изоцитратдегидрогеназы Окисление НАД + НАД H + H +
III. Оксалосукцинат 5. изоцитратдегидрогеназы Декарбоксилирование
IV. α-кетоглутарат 6. α-кетоглутарат дегидрогеназа Окислительное декарбоксилирование НАД + + HS-KoA НАД H + H + + CO 2
IV. Сукцинил-КоА 7. сукцинил-КоА-синтетазы Гидролиз ГДФ + Ф н ГТФ + HS-КоА
V. Сукцинат 8. Сукцинатдегидрогеназа Окисление ФАД ФАД H 2
VI. Фумарат 9. фумаразы Гидратация H 2 O
VII. L -Малат 10. малатдегидрогеназы Окисление НАД + НАД H + H +

Общее уравнение одного оборота цикла Кребса:

Ацетил-КоА → 2CO 2 + КоА + 8e