クエン酸回路は ミトコンドリアマトリックスで生じる 反応の閉回路で 酸化還元 脱水 水和 および脱炭酸反応が含まれます その名前は中間化合物の クエン酸に由来しています この手順を最初に説明した ハンス・クレブスにちなんで この好気性経路は クレブス回路としても知られていて 一連の8つの酵素的ステップに渡って グルコース異化作用で重要です まず始めにピルビン酸酸化から得られる 化合物のアセチル-CoAは そのアセチル基を 4炭素分子のオキサロ酢酸に与えて 6炭素中間体のクエン酸を形成し CoA基はスルフヒドロ基に結合して拡散し 最終的には 別のアセチル基と結合します 次に水分子を除いて置き換えられ クエン酸塩を 異性体のイソクエン酸塩に変換します その後 分子は酸化して NAD+をNADHとH+そして二酸化炭素分子に還元し 五炭素α‐ケトグルタル酸を形成します この生成物は 別の二酸化炭素分子と2つの電子を放出し 別のNAD+をNADHとプロトンに還元し 分子が不安定な結合となり そこへ補酵素Aが結合し スクシニルCoAが形成されます 次の段階では 補酵素が リン酸基に置き換えられます その後 リン酸塩はGTPに移動し コハク酸とGTPを形成し ATPの生成に用いられます ステップ6で コハク酸は酸化され 電子原子の フラビンアデニンジヌクレオチドの FADに変換された 水素原子からの2つの電子が FADH2とフマル酸を生成します その後 生じた分子に水を加えられ 結合を再配列した後 リンゴ酸が形成されます 最後にこの分子は酸化され NAD+をNADHとH+に還元し 元の化合物であるオキサロ酢酸を再生します 最後に各サイクルで3つのNADHと 1つのFADH2が作られ 高エネルギー電子キャリアとして 電子輸送連鎖で用いられます