Cykl Krebsa (cykl cytrynowy) poprzedzony jest rekcją pomostową, która zachodzi w macierzy mitochondrialnej i polega na oksydacyjnej dekarboksylacji kwasu pirogronowego (pirogronianu). W czasie tej reakcji powstaje dwutlenek węgla, dochodzi też do dehydrogenacji kwasu (biorcą jonów H+ i elektronów jest NAD+), w wyniku czego powstaje dwuwęglowa grupa acetylowa, która przyłączana jest do koenzymu A (CoA). W ten sposób powstaje acetylokoenzym A (acatylo-CoA), który jest substratem cyklu Krebsa.
W pierwszej reakcji cyklu Krebsa dochodzi do przyłączenia się grupy acetylowej (dostarczonej przez acetylo-CoA) do sześciowęglowego szczawiooctanu. W wyniku tej reakcji powstaje sześciowęglowy trikarboksylowy kwas cytrynowy (cytrynian). Następnie zachodzą kolejne przemiany, którym podlegają poszczególne ogniwa cyku cytrynowego, złożone z kwasów trikarboksylowych o sześciu, pięciu i czterech atomach węgla (prowadzi to do odtworzenia się szczawiooctanu – cykl się zamyka). W trakcie tych przemian dochodzi do dwukrotnej dekarboksylacji (powstają 2 cząsteczki CO2) i czterokrotnej dehydrogenacji z wydzieleniem 3 cząsteczek NADH i 1 cząsteczki FADH2. Ponadto w jednym z etapów cyklu zachodzi fosforylacja substratowa, w trakcie której powstaje niewielka ilość energii zmagazynowana w postaci 1 cząsteczki ATP.
 |
| Cykl Krebsa |
Reakcja ogólna cyklu Krebsa dla jednej reszty acetylowej:
acetylo-CoA + 3 NAD+ + 1 FAD+ + ADP + Pi → 2CO2 + 3 NADH + FADH2 + ATP + CoA