Ciclo di Krebs (TCA)

Ogni giro del ciclo di Krebs (o ciclo dell'acido tricarbossilico, TCA) inizia quando la citrato sintasi condensa l'acetil-CoA (C2) con l'ossalacetato (C4) per formare il citrato (C6). L'aconitasi isomerizza il citrato a isocitrato; l'isocitrato deidrogenasi esegue la prima decarbossilazione ossidativa, liberando CO2 e riducendo NAD+ a NADH. La seconda decarbossilazione avviene a livello dell'alfa-chetoglutarato deidrogenasi, producendo un secondo NADH e il succinil-CoA. Il ciclo prosegue attraverso la succinil-CoA sintetasi (GTP), la succinato deidrogenasi (FADH2, l'unico enzima del TCA legato alla membrana), la fumarasi e la malato deidrogenasi (terzo NADH), rigenerando l'ossalacetato. Bilancio netto per giro: 3 NADH, 1 FADH2, 1 GTP, 2 CO2.

Il ciclo è il crocevia del metabolismo centrale, non semplicemente un circuito di produzione di ATP. Le reazioni anaplerotiche (glutammina tramite la glutammato deidrogenasi, propionato tramite il succinil-CoA, acidi grassi a catena dispari) reintegrano gli intermedi; le reazioni cataplerotiche li sottraggono per la gluconeogenesi, la sintesi dei nucleotidi e la lipogenesi. NADH e FADH2 cedono elettroni alla catena di trasporto degli elettroni, dove vengono generati rispettivamente circa 2,5 e 1,5 ATP per mole, rendendo i circa 20 ATP attribuiti al ciclo quasi interamente indiretti.