Der Zitronensäurezyklus, auch als Krebszyklus oder Tricarbonsäurezyklus (TCA) bekannt, ist eine Reihe von chemischen Reaktionen in der Zelle, die Nahrung abbaut Moleküle in Kohlendioxid, Wasser und Energie. Bei Pflanzen und Tieren (Eukaryoten) finden diese Reaktionen in der Matrix statt der Mitochondrien der Zelle als Teil der Zellatmung. Viele Bakterien führen auch den Zitronensäurezyklus durch, obwohl sie keine Mitochondrien haben, so dass die Reaktionen im Zytoplasma von Bakterienzellen stattfinden. In Bakterien (Prokaryoten) wird die Plasmamembran der Zelle verwendet, um den Protonengradienten zur Herstellung von ATP bereitzustellen.
Sir Hans Adolf Krebs, ein britischer Biochemiker, wird die Entdeckung des Zyklus zugeschrieben. Sir Krebs skizzierte die Schritte des Zyklus im Jahr 1937. Aus diesem Grund wird es oft als Krebszyklus bezeichnet. Es ist auch als Zitronensäurezyklus für das Molekül bekannt, das verbraucht und dann regeneriert wird. Ein anderer Name für Zitronensäure ist Tricarbonsäure, daher wird der Satz von Reaktionen manchmal als Tricarbonsäurezyklus oder TCA-Zyklus bezeichnet.
Damit Lebensmittel in den Zitronensäurekreislauf gelangen können, müssen sie in Acetylgruppen (CH) zerlegt werden3CO). Zu Beginn des Zitronensäurezyklus verbindet sich eine Acetylgruppe mit einem Vier-Kohlenstoff-Molekül namens Oxalacetat zu einer Sechs-Kohlenstoff-Verbindung, Zitronensäure. Während der Kreislaufwird das Zitronensäuremolekül umgeordnet und von zwei seiner Kohlenstoffatome befreit. Kohlendioxid und 4 Elektronen werden freigesetzt. Am Ende des Zyklus verbleibt ein Oxalacetatmolekül, das sich mit einer anderen Acetylgruppe verbinden kann, um den Zyklus erneut zu beginnen.
Der Zitronensäurezyklus oder Krebszyklus ist nicht der einzige Satz chemischer Reaktionen, mit denen Zellen chemische Energie freisetzen können, er ist jedoch der effizienteste. Es ist möglich, dass der Zyklus abiogenen Ursprungs ist und vor dem Leben liegt. Es ist möglich, dass sich der Zyklus mehr als einmal entwickelt hat. Ein Teil des Zyklus beruht auf Reaktionen, die bei anaeroben Bakterien auftreten.