Ciclul acidului citric este o serie de reacții chimice care au loc în timpul respirației celulare, procesul prin care celulele din organisme produc energie. Este denumit și ciclul Krebs sau ciclul acidului tricarboxilic. În ciclu, o serie de reacții chimice generatoare de energie sunt catalizate sau accelerate de diferite enzime. În mod obișnuit, studenții studiază mai întâi ciclul acidului citric în clasele avansate de biologie de liceu sau în clasele introductive de biologie la facultate. Este apoi abordat mai detaliat în clasele de biochimie, deoarece este un proces inerent chimic.
Există multe reacții chimice complexe diferite în ciclu, dintre care majoritatea implică molecule compuse din carbon, oxigen și hidrogen. Există aproximativ zece pași în ciclu și fiecare pas este catalizat de o enzimă diferită. Imediat înainte de ciclul acidului citric, un proces numit glicoliză produce piruvat, o moleculă care conține energie care este descompusă în energie utilizabilă pe măsură ce procesul de respirație celulară continuă. Ciclul acidului citric descompune moleculele de piruvat în molecule de NADH (nicotinamidă adenin dinucleotidă) și ATP (adenozin trifosfat), ambele conținând o cantitate semnificativă de energie care poate fi accesată rapid de către organism. Majoritatea moleculelor energetice produse în timpul respirației celulare sunt, printr-o serie de procese metabolice, derivate din molecule de glucoză (zahăr).
Respirația celulară este de obicei un proces aerob, ceea ce înseamnă că folosește oxigen. Dacă oxigenul este prezent, piruvatul produs prin glicoloză va continua normal până la ciclul acidului citric pentru a fi descompus în NADH și ATP (adenozin trifosfat). Dacă nu este prezent oxigen, totuși, piruvatul începe un proces numit fermentație. Fermentarea nu folosește oxigen, ceea ce înseamnă că este un proces anaerob. Fermentarea este un proces de producere a energiei mult mai puțin eficient decât ciclul acidului citric; nu produce suficientă energie pentru a susține un organism pentru o perioadă prelungită de timp.
În majoritatea organismelor complexe, multicelulare, ciclul acidului citric are loc în mitocondrii, un organel care produce energie care există în interiorul celulelor. Mitocondriile sunt principalii producători de ATP, pe care celulele sunt capabile să-l folosească pentru energie în mod foarte eficient. Unele procese din respirația celulară au loc în afara mitocondriilor, iar altele au loc pe măsură ce moleculele sunt transportate prin membrana mitocondriilor. Ciclul acidului citric are loc în matricea mitocondriilor, care conține multe enzime diferite care catalizează multe dintre reacțiile chimice implicate în ciclu și în restul respirației celulare.