Sitrik asit döngüsü, hücresel solunum sırasında meydana gelen ve organizmalardaki hücrelerin enerji ürettiği bir dizi kimyasal reaksiyondur. Ayrıca Krebs döngüsü veya trikarboksilik asit döngüsü olarak da adlandırılır. Döngüde, bir dizi enerji üreten kimyasal reaksiyon çeşitli enzimler tarafından katalize edilir veya hızlandırılır. Tipik olarak, öğrenciler ilk önce sitrik asit döngüsünü ileri lise biyoloji derslerinde veya giriş üniversitesi biyoloji derslerinde okurlar. Biyokimya derslerinde daha ayrıntılı olarak ele alınmaktadır, çünkü bu doğal olarak kimyasal bir işlemdir.
Döngüde, çoğu karbon, oksijen ve hidrojenden oluşan molekülleri içeren birçok farklı karmaşık kimyasal reaksiyon vardır. Döngüde kabaca on adım vardır ve her adım farklı bir enzim tarafından katalize edilir. Sitrik asit döngüsünden hemen önce, glikoliz adı verilen bir işlem, hücresel solunum süreci ilerledikçe, kullanılabilir enerjiye daha da parçalanan, enerji içeren bir molekül olan piruvat üretir. Sitrik asit döngüsü, piruvat moleküllerini NADH (Nikotinamid adenin dinükleotidi) ve ATP (Adenosin trifosfat) moleküllerine parçalayarak her ikisi de vücut tarafından hızla erişilebilen önemli miktarda enerji içerir. Hücresel solunum sırasında üretilen enerjik moleküllerin çoğu, glikoz (şeker) moleküllerinden türetilen bir dizi metabolik süreçtir.
Hücresel solunum genellikle aerobik bir işlemdir, yani oksijen kullanır. Oksijen mevcutsa, glikoliz yoluyla üretilen piruvat sitrik asit döngüsüne normal olarak NADH ve ATP (Adenosine trifosfat) olarak ayrılır. Bununla birlikte, oksijen mevcut değilse, piruvat, fermantasyon adı verilen bir işleme başlar. Fermantasyon, oksijen kullanmaz, bunun anlamı bir anaerobik süreçtir. Fermantasyon, sitrik asit döngüsünden çok daha az verimli bir enerji üretim sürecidir; bir organizmayı uzun süre sürdürmek için yeterli enerji üretmez.
En karmaşık, çok hücreli organizmalarda, sitrik asit döngüsü, hücrelerin içinde bulunan enerji üreten bir organel olan mitokondride meydana gelir. Mitokondri, hücrelerin enerji için çok verimli kullanabildiği ATP'nin ana üreticileridir. Hücresel solunumdaki bazı işlemler mitokondri dışında gerçekleşir ve moleküller mitokondri zarının üzerinden taşınırken gerçekleşir. Sitrik asit döngüsü, döngüde yer alan kimyasal reaksiyonların çoğunu katalize eden ve hücresel solunumun geri kalan kısmında birçok farklı enzimi içeren mitokondri matrisinde meydana gelir.
