Citronsyracykeln är en serie kemiska reaktioner som sker under cellandning, den process genom vilken celler i organismer producerar energi. Det kallas också för Krebs-cykeln eller trikarboxylsyracykeln. I cykeln katalyseras eller påskyndas en serie energigenererande kemiska reaktioner av olika enzymer. Vanligtvis studerar studenter först citronsyracykeln i avancerade biologiklasser på gymnasiet eller i inledande biologiklasser på högskolan. Det behandlas sedan mer i detalj i biokemiklasser, eftersom det är en i sig kemisk process.
Det finns många olika komplexa kemiska reaktioner i cykeln, varav de flesta involverar molekyler som består av kol, syre och väte. Det finns ungefär tio steg till cykeln, och varje steg katalyseras av ett annat enzym. Omedelbart före citronsyracykeln producerar en process som kallas glykolys pyruvat, en energiinnehållande molekyl som bryts ner ytterligare till användbar energi när den cellulära andningsprocessen fortskrider. Citronsyracykeln bryter ner pyruvatmolekyler till NADH (Nikotinamidadenindinukleotid) och ATP (Adenosintrifosfat) molekyler, som båda innehåller en betydande mängd energi som snabbt kan nås av kroppen. De flesta av de energiska molekylerna som produceras under cellandning är, genom en rad metaboliska processer, härledda från glukos (socker) molekyler.
Cellandning är vanligtvis en aerob process, vilket innebär att den använder syre. Om syre är närvarande kommer pyruvatet som produceras genom glykolos att fortsätta som normalt till citronsyracykeln för att brytas ner till NADH och ATP (Adenosintrifosfat). Om inget syre är närvarande, börjar pyruvatet en process som kallas jäsning. Fermentering använder inte syre, vilket betyder att det är en anaerob process. Jäsning är en mycket mindre effektiv energiproducerande process än citronsyracykeln; den producerar inte tillräckligt med energi för att upprätthålla en organism under en längre tid.
I de flesta komplexa, flercelliga organismer sker citronsyracykeln i mitokondrierna, en energiproducerande organell som finns inuti celler. Mitokondrier är huvudproducenterna av ATP, som cellerna kan utnyttja för energi mycket effektivt. Vissa processer i cellandning sker utanför mitokondrierna, och andra sker när molekyler transporteras över mitokondriernas membran. Citronsyracykeln inträffar i matrisen i mitokondrierna, som innehåller de många olika enzymer som katalyserar många av de kemiska reaktionerna som är involverade i cykeln och i resten av cellandningen.