साइट्रिक एसिड चक्र कैसे काम करता है इसका सारांश देंसाइट्रिक एसिड चक्र (CAC) - जिसे क्रेब्स चक्र, सजेंट-ग्योर्गी-क्रेब्स चक्र या TCA चक्र (ट्राईकार्बोक्सिलिक एसिड चक्र) के रूप में भी जाना जाता है [1] [2] - ऑक्सीकरण के माध्यम से संग्रहीत ऊर्जा को मुक्त करने के लिए रासायनिक प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला है। एसिटाइल-सीओए कार्बोहाइड्रेट, वसा और प्रोटीन से प्राप्त होता है। क्रेब्स चक्र का उपयोग उन जीवों द्वारा किया जाता है जो एनारोबिक श्वसन या एरोबिक श्वसन द्वारा ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए श्वसन करते हैं (जीवों के विपरीत)। इसके अलावा, चक्र कुछ अमीनो एसिड के अग्रदूतों के साथ-साथ कम करने वाले एजेंट एनएडीएच प्रदान करता है, जो कि कई अन्य प्रतिक्रियाओं में उपयोग किया जाता है। कई जैवरासायनिक मार्गों के लिए इसका केंद्रीय महत्व बताता है कि यह चयापचय के शुरुआती घटकों में से एक था और हो सकता है कि यह जीवजनित रूप से उत्पन्न हुआ हो। [3] [4] भले ही इसे 'चक्र' के रूप में ब्रांडेड किया गया हो, मेटाबोलाइट्स के लिए केवल एक विशिष्ट मार्ग का पालन करना आवश्यक नहीं है; साइट्रिक एसिड चक्र के कम से कम तीन वैकल्पिक खंडों की पहचान की गई है। [5]

इस चयापचय मार्ग का नाम साइट्रिक एसिड (एक ट्राइकारबॉक्सिलिक एसिड, जिसे अक्सर साइट्रेट कहा जाता है, क्योंकि आयनित रूप जैविक पीएच [6] पर प्रबल होता है) से प्राप्त होता है, जो चक्र को पूरा करने के लिए प्रतिक्रियाओं के इस क्रम से खपत और फिर से उत्पन्न होता है। चक्र एसीटेट (एसिटाइल-सीओए के रूप में) और पानी का उपभोग करता है, एनएडी + को एनएडीएच में कम करता है, कार्बन डाइऑक्साइड को मुक्त करता है। साइट्रिक एसिड चक्र द्वारा उत्पन्न एनएडीएच को ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण (इलेक्ट्रॉन ट्रांसपोर्ट) मार्ग में खिलाया जाता है। इन दो निकटता से जुड़े मार्गों का शुद्ध परिणाम एटीपी के रूप में प्रयोग करने योग्य रासायनिक ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए पोषक तत्वों का ऑक्सीकरण है।

यूकेरियोटिक कोशिकाओं में, साइट्रिक एसिड चक्र माइटोकॉन्ड्रियन के मैट्रिक्स में होता है। प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में, जैसे बैक्टीरिया, जिनमें माइटोकॉन्ड्रिया की कमी होती है, साइटोसोल में साइटोसोल में एटीपी उत्पादन के लिए प्रोटॉन ग्रेडिएंट के साथ माइटोकॉन्ड्रियन की आंतरिक झिल्ली के बजाय कोशिका की सतह (प्लाज्मा झिल्ली) के पार किया जाता है।

प्रत्येक पाइरूवेट अणु (ग्लाइकोलाइसिस से) के लिए, साइट्रिक एसिड चक्र से ऊर्जा युक्त यौगिकों की समग्र उपज तीन एनएडीएच, एक एफएडीएच2 और एक जीटीपी है। [7]
The citric acid cycle (CAC), also known as the Krebs cycle, Szent-Györgyi-Krebs cycle, or the TCA cycle (tricarboxylic acid cycle), is a series of chemical reactions that release stored energy through oxidation. It is obtained from acetyl-CoA, fats, and proteins. The Krebs cycle is used by organisms that produce energy through anaerobic respiration or aerobic respiration (opposite of organisms). In addition, the cycle provides the agent NADH, which reduces some amino acid precursors, and is used in many other reactions. Its central importance for several biochemical pathways suggests that it was one of the initial components of the metabolic pathway, and may have been produced biologically. While it was branded as a 'cycle', it is not necessary to strictly follow a specific route for metabolites; at least three alternative segments have been identified for the citric acid cycle.

The name of this metabolic pathway is obtained from citric acid (a tricarboxylic acid, often referred to as citrate, as it is strong on biological pH [6]), which undergoes consumption and regeneration from reactions in this sequence to complete the cycle. The cycle consumes acetate (as acetyl-CoA) and water, produces NADH, reduces FAD, and liberates carbon dioxide. The NADH generated by the citric acid cycle is fed into the oxidative phosphorylation pathway (electron transport chain) in life forms that use oxygen in a process called aerobic respiration. The oxidation of nutrients' reducing agents in these two closely positioned pathways generates usable chemical energy (as ATP).

In eukaryotic cells, the citric acid cycle occurs in the mitochondrial matrix. In prokaryotic cells such as bacteria, where the shortage of mitochondria occurs, it occurs in the cytosol with the proton gradient used for ATP production instead of a mitochondrial inner membrane.

For each pyruvate molecule (from glycolysis), the complete oxidation of energy-yielding substances from the citric acid cycle yields three NADH molecules, one FADH2 molecule, and one GTP molecule, which serves as a substrate for ATP synthesis. [7]