{{위키데이터 속성 추적}}
[[파일:Citric acid cycle with aconitate 2.svg|섬네일|220px|오른쪽|시트르산 회로의 개요(미토콘드리아)]]
'''시트르산 회로'''({{llang|en|citric acid cycle}}) 또는 '''TCA 회로'''({{llang|en|tricarboxylic acid cycle}}) 또는 '''크렙스 회로'''({{llang|en|Krebs cycle}})<ref name="isbn0-12-181870-5">{{서적 인용| author = Lowenstein JM | title = Methods in Enzymology, Volume 13: Citric Acid Cycle | publisher = Academic Press | location = Boston | year = 1969 | isbn = 0-12-181870-5 }}</ref><ref name="isbn0-904498-22-0">{{서적 인용|vauthors=Jay J, Weitzman PD | title = Krebs' citric acid cycle: half a century and still turning |url=https://archive.org/details/krebscitricacidc0000unse | publisher = Biochemical Society | location = London | year = 1987 | pages = [https://archive.org/details/krebscitricacidc0000unse/page/25 25] | isbn = 0-904498-22-0 | oclc = | doi = | accessdate = }}</ref>는 [[세포 호흡]]의 중간 과정 중 하나로 산소 호흡을 하는 생물에서 [[탄수화물]], [[지방]], [[단백질]], 같은 호흡 기질을 분해해서 얻은 [[아세틸-CoA]]를 [[CO2|CO<sub>2</sub>]]로 산화시키는 과정에서 방출되는 에너지를 [[아데노신 삼인산|ATP]](또는 [[구아노신 삼인산|GTP]])에 일부 저장하고, 나머지 에너지를 [[NADH|NADH + H<sup>+</sup>]], [[FADH2|FADH<sub>2</sub>]]에 저장하는 일련의 [[화학 반응]]이다. 생성된 NADH + H<sup>+</sup>, FADH<sub>2</sub>는 [[전자전달계]]로 전달되어 [[산화적 인산화]]로 ATP를 생성하는데 사용된다. 시트르산 회로에서 최초로 생성되는 화합물을 정확하게 모르던 시절에 이 화합물이 3개의 카복실기를 가지고 있어서 트라이카복실산 회로(tricarboxylic acid cycle, TCA cycle)라고 이름이 붙여졌었다. 후에 이 트라이카복실산이 [[시트르산]](구연산)이라는 것이 밝혀져서 시트르산 회로로 명명되었고, 발견자인 [[핸스 애돌프 크레브스|한스 크렙스]]의 이름을 따서 크렙스 회로라고도 불린다. 현재 대한민국의 고등학교 생명과학 II 교과서에서는 TCA 회로라고 표기되고 있지만, 대학교의 생명과학 개론서, 생화학 교재, 해외 원서에서는 시트르산 회로로 표기하는 경우가 더 많아서 이 문서에서도 시트르산 회로로 표기하도록 한다. 시트르산 회로는 다른 생화학 반응에서 사용되는 환원제인 NADH, [[아미노산]] 전구체의 공급원이기도 하다. 많은 생화학적 경로에 대해서 시트르산 회로가 가지는 중요성은 시트르산 회로가 생물에서 가장 먼저 확립된 [[물질대사]] 체계 중 하나임을 시사한다.<ref>{{서적 인용|last1=Wagner|first1=Andreas|title=Arrival of the Fittest|date=2014|publisher=Penguin Group|location=New York|isbn=9781591846468|page=100|edition=first}}</ref><ref name="isbn0-393-06596-0">{{서적 인용| author = Lane, Nick | title = Life Ascending: The Ten Great Inventions of Evolution | publisher = W.W. Norton & Co | location = New York | year = 2009 | pages = | isbn = 0-393-06596-0 }}</ref>

시트르산 회로의 최초 반응은 아세틸-CoA와 옥살아세트산의 축합 반응에 의해 시트르산이 생성되는 것으로 최초 생성물의 이름을 따서 시트르산 회로로 명명되었다. 여기서 시트르산은 citric acid의 이온화 형태인 citrate로 생물체 내의 pH<ref name=":0" />에서는 이온화된 형태가 우세하다. 여기서 논의되는 다른 ~산들도 생물체 내에서 ~ic acid(-COOH)가 아닌 ~ate(-COO<sup>−</sup>)의 형태로 주로 존재한다. 시트르산 회로는 아세트산([[아세틸-CoA]]의 아세틸기 부분) 및 산소를 소비해서 NAD<sup>+</sup>를 NADH로 환원시키고 부산물로 [[이산화 탄소]]와 물을 생성한다. 시트르산 회로에 의해 생성된 NADH는 [[산화적 인산화]] 경로로 공급된다. 시트르산 회로와 산화적 인산화를 통해 영양소를 산화시켜 ATP 형태의 사용가능한 화학에너지를 생성한다.

[[진핵생물]]에서 시트르산 회로는 [[미토콘드리아 기질]]에서 일어나고, [[원핵생물]]에서 시트르산 회로는 [[세포질]]에서 일어난다.

== 발견 ==
시트르산 회로의 여러 구성 요소와 반응들은 [[센트죄르지 얼베르트]]의 연구에 의해 1930년대에 밝혀졌다. 센트죄르지 얼베르트는 시트르산 회로의 주요 구성 요소인 [[푸마르산]]에 관한 발견으로 1937년에 [[노벨 생리학·의학상]]을 수상했다.<ref name="Nobel_Prize_1937">{{웹 인용| url =  http://nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1937/ | title = The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1937 | accessdate = 2011-10-26 | publisher = The Nobel Foundation }}</ref> 센트죄르지는 비둘기 가슴 근육을 이용해서 이러한 발견을 하였다. 비둘기의 가슴 근육 조직은 분쇄기에서 분해되어 수용액에 두어도 산화능력을 잘 유지하기 때문에 산화반응 연구에 매우 적합하다.<ref>Chandramana, Sudeep. (2014). Inclusive Growth And Youth Empowerment: Adevelopment Model For Aspirational India. Journal of Science, Technology and Management. 7. 52-62.</ref> 시트르산 회로 전체는 [[셰필드 대학교]]의 [[한스 아돌프 크렙스]]와 윌리엄 아서 존슨에 의해 1937년에 마침내 확인되었고,<ref>{{저널 인용|last1=Krebs|first1=HA|last2=Johnson|first2=WA|title=Metabolism of ketonic acids in animal tissues.|journal=The Biochemical Journal|date=April 1937|volume=31|issue=4|pages=645–60|pmid=16746382|pmc=1266984|doi=10.1042/bj0310645}}</ref> 이 공로로 1953년에 노벨 생리학·의학상을 수상했다. 시트르산 회로는 발견자인 한스 아돌프 크렙스의 이름을 따서 "크렙스 회로"라고도 불린다.<ref name="Nobel_Prize_1953">{{웹 인용| url =  http://nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1953/ | title = The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1953 | accessdate = 2011-10-26 | publisher = The Nobel Foundation }}</ref>

== 진화 ==
시트르산 회로의 구성 요소는 [[혐기성 생물|혐기성 세균]]에서 유래되었으며, 시트르산 회로 자체가 한 번 이상 진화했을 수도 있다.<ref name="pmid3332996">{{저널 인용| author = Gest H | title = Evolutionary roots of the citric acid cycle in prokaryotes | journal = Biochem. Soc. Symp. | volume = 54 | issue = | pages = 3–16 | year = 1987 | pmid = 3332996 | doi = }}</ref> 이론적으로 시트르산 회로에 대한 몇 가지 대안이 존재하지만, 시트르산 회로가 가장 효율적인 것으로 보인다. 만약 시트르산 회로에 대한 여러 대안들이 독자적으로 진화해왔다면, 이들은 모두 시트르산 회로에 [[수렴 진화|수렴한 것]]으로 보여진다.<ref name="pmid8703096">{{저널 인용|vauthors=Meléndez-Hevia E, Waddell TG, Cascante M | title = The puzzle of the Krebs citric acid cycle: assembling the pieces of chemically feasible reactions, and opportunism in the design of metabolic pathways during evolution | journal = J. Mol. Evol. | volume = 43 | issue = 3 | pages = 293–303 |date=September 1996 | pmid = 8703096 | doi = 10.1007/BF02338838}}</ref><ref name="pmid11146883">{{저널 인용|vauthors=Ebenhöh O, Heinrich R | title = Evolutionary optimization of metabolic pathways. Theoretical reconstruction of the stoichiometry of ATP and NADH producing systems | journal = Bull. Math. Biol. | volume = 63 | issue = 1 | pages = 21–55 |date=January 2001 | pmid = 11146883 | doi = 10.1006/bulm.2000.0197 }}</ref>

== 개요 ==
[[파일:Acetyl-CoA-2D_colored.svg|섬네일|350px|오른쪽|[[아세틸-CoA]]의 구조. 왼쪽의 파란색 부분은 아세틸기이고, 검은색 부분은 [[조효소 A]](CoA)이다.]]
시트르산 회로는 탄수화물, 지방, 단백질 대사를 연결하는 주요 대사 경로이다. 시트르산 회로의 반응들은 아세틸-CoA 형태의 아세트산(C<sub>2</sub>)을 2분자의 이산화 탄소로 완전히 산화시키는 8가지 효소에 의해 수행된다. [[탄수화물]], [[지방]], [[단백질]]의 [[이화 작용]]을 통해 생성된 [[아세틸-CoA]]가 시트르산 회로로 들어간다. 또한 시트르산 회로 1회전당 3분자의 [[NADH]], 1분자의 [[FADH2|FADH<sub>2</sub>]], [[기질수준 인산화]]로 1분자의 [[구아노신 삼인산|GTP]](또는 [[아데노신 삼인산|ATP]])가 생성된다. 시트르산 회로에 의해 생성된 NADH와 FADH<sub>2</sub>는 [[산화적 인산화]]에 의해 ATP를 생성하는데 사용된다.

[[해당과정]]을 통한 탄수화물의 분해로 생성된 [[피루브산]]은 아세틸-CoA의 주요 공급원들 중 하나이다. 다음 반응식에 따라 피루브산은 [[피루브산 탈수소효소 복합체]]에 의해 산화적 탈카복실화되어 아세틸-CoA를 생성한다.

: 피루브산 + CoA + NAD<sup>+</sup> → 아세틸-CoA + NADH + CO<sub>2</sub>

이 반응의 생성물인 아세틸-CoA는 시트르산 회로의 시작점이다. 또한 아세틸-CoA는 지방산의 산화로부터 얻을 수도 있다. 다음은 시트르산 회로에 대한 개략적인 설명이다.

* 시트르산 회로는 아세틸-CoA로부터 2탄소 아세틸기를 4탄소 수용체 화합물([[옥살아세트산]])과 축합하여 6탄소 화합물([[시트르산]])을 형성하는 것으로 시작한다.
* 그런 다음 시트르산은 두 개의 [[카복시기]]를 CO<sub>2</sub>의 형태로 잃어버리는 일련의 화학적 변형을 거친다. 첫 번째 회전에서 CO<sub>2</sub>로 소실되는 탄소의 기원은 [[아세틸-CoA]]가 아닌 옥살아세트산의 탄소이다. 아세틸-CoA의 탄소는 첫 번째 회전에서 CO<sub>2</sub>로 방출되지 않는다. 아세틸-CoA에 의해 공급된 탄소는 시트르산 회로의 첫 번째 회전 후에 옥살아세트산의 탄소 골격의 일부가 된다. 아세틸-CoA가 공급한 탄소의 CO<sub>2</sub>의 형태로의 소실은 시트르산 회로의 여러 번의 회전을 필요로 한다. 그러나 시트르산 회로의 중간생성물들은 다른 분자의 생합성을 위한 전구물질로도 사용되기 때문에 아세틸-CoA가 공급한 탄소가 소실되지 않을 수도 있다.<ref name="pmid2106256">{{저널 인용|vauthors=Wolfe RR, Jahoor F | title = Recovery of labeled CO2 during the infusion of C-1- vs C-2-labeled acetate: implications for tracer studies of substrate oxidation | journal = Am. J. Clin. Nutr. | volume = 51 | issue = 2 | pages = 248–52 |date=February 1990 | pmid = 2106256 | doi = }}</ref>
* 시트르산 회로의 산화 반응 단계에 의해 이용가능한 대부분의 에너지는 고에너지 [[전자]]의 형태로 NAD<sup>+</sup>로 전달되어 NADH를 생성한다. 시트르산 회로로 들어가는 아세틸기(아세틸-CoA의 형태로) 1분자당 3분자의 NADH가 생성된다.
* 또한 석신산의 산화에 의해 전자는 석신산 탈수소효소의 보조 인자인 FAD로 전달되어 FADH<sub>2</sub>를 생성한다. FADH<sub>2</sub>의 고에너지 전자는 [[미토콘드리아]] 내막의 [[유비퀴논]](Q)에 전달되어 [[유비퀴놀]](QH<sub>2</sub>)로 환원된다. 유비퀴놀은 전자전달계의 [[복합체 III]]의 기질이다.
* 시트르산 회로에서 생성된 NADH 와 FADH<sub>2</sub>는 산화적 인산화를 통해 1분자의 NADH에 의해 2.5분자의 ATP가, 1분자의 FADH<sub>2</sub>에 의해 1.5분자의 ATP가 생성된다.
* 각 회전이 끝나면 4탄소의 옥살아세트산이 재생성되고, 시트르산 회로가 계속 돌아간다.

== 단계 ==
2개의 [[탄소]] 원자가 [[CO2|CO<sub>2</sub>]] 로 산화되고, 이 과정에서 방출된 에너지 중 일부는 [[구아노신 삼인산|GTP]](또는 [[아데노신 삼인산|ATP]])에 저장되고, 다른 일부는 [[NADH]]와 [[FADH2|FADH<sub>2</sub>]]의 고에너지 전자로 저장된다. 시트르산 회로에서 생성된 NADH는 [[산화적 인산화]]라 불리는 과정에서 ATP 생성을 위해 전자를 제공할 수 있다.<ref name=":0" /> FADH<sub>2</sub>는 시트르산 회로와 산화적 인산화가 일어나는 미토콘드리아 내막의 [[전자전달계]]에 둘 다 작용하는 효소인 [[석신산 탈수소효소]]에 [[공유 결합]]되어 있다. 따라서 FADH<sub>2</sub>는 전자전달계에서 중간생성물로 작용하고, 석신산:유비퀴논 산화환원효소 복합체에 의해 촉매되는 반응의 최종 전자수용체인 [[유비퀴논]](조효소 Q)로의 전자전달을 촉진한다.<ref name="Stryer">{{서적 인용|vauthors=Stryer L, Berg J, Tymoczko JL | title = Biochemistry |url=https://archive.org/details/biochemistry200100jere | publisher = W.H. Freeman | location = zSan Francisco | year = 2002 | pages = | isbn = 0-7167-4684-0 }}</ref>

시트르산 회로는 아세틸-CoA의 형태로 새로운 탄소를 계속해서 공급받고, 아래 표의 단계 0에서 탄소가 들어간다.<ref name = Biochemistryofplants/>
{| class="wikitable"
! 단계 (순환)
! 기질
! 생성물
! 효소
! 반응 종류
! 설명
|-
| 0 (10)
| [[옥살아세트산]] +<br />[[아세틸-CoA]] +<br />H<sub>2</sub>O
| [[시트르산]] +<br />[[조효소 A|CoA]]
| [[시트르산 생성효소]]
| 알돌 축합
| 비가역적인 반응, <br />4탄소의 옥살아세트산과 2탄소의 아세틸기가 축합해서 6탄소의 시트르산이 생성됨.
|-
| 1
| [[시트르산]]
| [[아코니트산|시스-아코니트산]] +<br />H<sub>2</sub>O
| rowspan=2|[[아코니테이스]]
| 탈수
| rowspan=2|가역적인 이성질화 반응
|-
| 2
| [[아코니트산|시스-아코니트산]] +<br />H<sub>2</sub>O
| [[아이소시트르산]]
| 탈수
|-
| 3
| 아이소시트르산 +<br />[[NAD+|NAD<sup>+</sup>]]
| 옥살로석신산 +<br />[[니코틴아마이드 아데닌 다이뉴클레오타이드|NADH + H<sup>+</sup>]]
| rowspan=2|[[아이소시트르산 탈수소효소]]
| 산화
| [[NADH]]를 생성함
|-
| 4
| [[옥살석신산|옥살로석신산]]
| [[알파-케토글루타르산|α-케토글루타르산]] +<br />CO<sub>2</sub>
| 탈카복실화
| 속도 제한 단계, 비가역적인 반응, <br />5탄소의 α-케토글루타르산의 생성
|-
| 5
| [[알파-케토글루타르산|α-케토글루타르산]] +<br />NAD<sup>+</sup> +<br />CoA
| [[석시닐-CoA]] + <br />NADH + H<sup>+</sup> + <br />CO<sub>2</sub>
| [[α-케토글루타르산 탈수소효소 복합체]]
| 산화적 탈카복실화
| 비가역적인 반응,  <br />NADH를 생성함, <br />4탄소 화합물을 생성 (CoA를 제외)
|-
| 6
| 석시닐-CoA + <br />[[구아노신 이인산|GDP]] + [[인산염|P<sub>i</sub>]]
| 석신산  +<br />CoA +<br/>[[구아노신 삼인산|GTP]]
| [[석시닐-CoA 합성효소]]
| [[기질수준 인산화]]
| GDP→GTP 또는 ADP→ATP,<ref name="Stryer"/><br />1분자의 GTP(또는 ATP)를 생성함 <br />
GDP + P<sub>i</sub>의 축합반응과 [[석시닐-CoA]]의 [[가수분해]]는 반응식의 균형에 필요한 H<sub>2</sub>O를 포함한다.
|-
| 7
| [[석신산]] + <br />[[유비퀴논]] (Q)
| [[푸마르산]] + <br />[[유비퀴놀]] (QH<sub>2</sub>)
| [[석신산 탈수소효소]]
| 산화
| 석신산 탈수소효소는 보결분자단으로 FAD를 사용하고 반응의 첫 단계에서 FADH<sub>2</sub>를 생성한다.<ref name="Stryer"/>
|-
| 8
| [[푸마르산]] + <br />H<sub>2</sub>O
| [[말산]]
| [[푸마레이스]]
| 수화
| C-C 이중 결합의 수화
|-
| 9
| [[말산]] + <br />NAD<sup>+</sup>
| [[옥살아세트산]] + <br />NADH + H<sup>+</sup>
| [[말산 탈수소효소]]
| 산화
| 가역적인 반응(실제로 평형은 말산쪽으로 기울어져 있다), NADH를 생성함
|-
| 10 (0)
| [[옥살아세트산]] +<br />[[아세틸-CoA]] +<br />H<sub>2</sub>O
| [[시트르산]] +<br />CoA
| 시트르산 생성효소
| 알돌 축합
| 이 단계는 단계 0과 동일하며 회로를 다시 시작한다.
비가역적인 반응으로 4탄소의 옥살아세트산과 2탄소의 아세틸기가 축합해서 6탄소의 시트르산이 생성됨.
|}

사람을 포함한 동물의 미토콘드리아는 두 종류의 석시닐-CoA 합성효소를 갖고 있다. 하나는 GDP로부터 GTP를 생성하고, 다른 하나는 ADP로부터 ATP를 생성한다.<ref name="pmid9765291">{{저널 인용|vauthors=Johnson JD, Mehus JG, Tews K, Milavetz BI, Lambeth DO | title = Genetic evidence for the expression of ATP- and GTP-specific succinyl-CoA synthetases in multicellular eucaryotes | journal = J. Biol. Chem. | volume = 273 | issue = 42 | pages = 27580–6 |date=October 1998 | pmid = 9765291 | doi = 10.1074/jbc.273.42.27580 }}</ref> 식물은 ATP를 생성하는 종류(ADP-형성 석시닐-CoA 합성효소)를 가지고 있다.<ref name=Biochemistryofplants>{{서적 인용|vauthors=Jones RC, Buchanan BB, Gruissem W | title = Biochemistry & molecular biology of plants |url=https://archive.org/details/biochemistrymole00buch |edition=1st | publisher = American Society of Plant Physiologists | location = Rockville, Md | year = 2000 | pages = | isbn = 0-943088-39-9 }}</ref> 시트르산 회로의 몇몇 효소들은 미토콘드리아 기질 내에서 여러 개의 효소로 구성된 단백질 복합체로 느슨하게 결합될 수 있다.<ref name="pmid3086126">{{저널 인용|vauthors=Barnes SJ, Weitzman PD | title = Organization of citric acid cycle enzymes into a multienzyme cluster | journal = FEBS Lett. | volume = 201 | issue = 2 | pages = 267–70 |date=June 1986 | pmid = 3086126 | doi = 10.1016/0014-5793(86)80621-4 }}</ref>

GDP-형성 석시닐-CoA 합성효소에 의해 생성된 GTP는 [[뉴클레오타이드 이인산 키네이스]](촉매 반응은 GTP + ADP → GDP + ATP 이다)에 의해 ATP를 생성하는데 이용될 수 있다.<ref name="Stryer"/>

== 생성물 ==
시트르산 회로가 1번 돌 때 1분자의 GTP(또는 ATP), 3분자의 NADH, 1분자의 FADH<sub>2</sub>, 2분자의 CO<sub>2</sub>가 생성된다.

1분자의 포도당은 2분자의 아세틸-CoA를 생성하므로 [[포도당]] 1분자당 2번의 시트르산 회로가 진행된다. 2번의 시트르산 회로에서 총 2GTP(또는 2ATP), 6NADH, 2FADH<sub>2</sub>, 4CO<sub>2</sub>가 생성된다.

{| class="wikitable"
! 설명
! 반응물
! 생성물
|- 
| 시트르산 회로의 전체 반응식 || 아세틸-CoA + 3 NAD<sup>+</sup> + FAD + Q + GDP + P<sub>i</sub> + 3 H<sub>2</sub>O  || → CoA-SH + 3 NADH + FADH<sub>2</sub> + 3 H<sup>+</sup> + QH<sub>2</sub> + GTP + 2 CO<sub>2</sub>
|- 
| [[피루브산의 산화]]와 시트르산 회로를 합친 전체 반응식 || 피루브산 + 4 NAD<sup>+</sup> + FAD + Q + GDP + P<sub>i</sub> + 3 H<sub>2</sub>O   || →  4 NADH + FADH<sub>2</sub>  + 4 H<sup>+</sup> + QH<sub>2</sub> + GTP + 3 CO<sub>2</sub>
|- 
| 위의 반응식에 [[해당과정]]을 합친 전체 반응식 || 포도당 + 10 NAD<sup>+</sup> + FAD + 2 Q + 2 ADP + 2 GDP + 4 P<sub>i</sub> + 3 H<sub>2</sub>O   || → 10 NADH + 2FADH<sub>2</sub> + 10 H<sup>+</sup> + 2 QH<sub>2</sub> + 2 ATP + 2 GTP + 6 CO<sub>2</sub>
|}

위의 반응식에서 P<sub>i</sub>는 H<sub>2</sub>PO<sub>4</sub><sup>−</sup>이온을 나타내고, ADP는 ADP<sup>2−</sup>, GDP는 GDP<sup>2−</sup>, ATP는 ATP<sup>3−</sup>, GTP는 GTP<sup>3−</sup>를 각각 나타낸다.

포도당 1분자가 [[해당과정]], 시트르산 회로, [[산화적 인산화]]를 통해 완전히 산화된 후에 얻을 수 있는 ATP의 총 수는 30~38 사이인 것으로 추산된다.<ref name="pmid7654171"/>

== 효율성 ==
[[해당과정]], 시트르산 회로, [[산화적 인산화]]에서 포도당 1분자의 산화를 통해 얻을 수 있는 ATP의 이론적인 최대 수율은 38ATP이다(단, 1분자의 NADH당 3ATP, 1분자의 FADH<sub>2</sub>당 2ATP를 합성한다고 가정했을 경우). 진핵생물에서는 세포질에서 일어나는 해당과정에서 2NADH가 생성된다. 2NADH의 세포질에서 미토콘드리아로의 수송은 2ATP를 소비하므로, ATP의 순생산량을 36으로 감소시킨다. 게다가 미토콘드리아 막을 통한 H<sup>+</sup>의 누출과 [[ATP 생성효소]], H<sup>+</sup>펌프의 손실량으로 인한 [[산화적 인산화]]에서의 비효율성은 일반적으로 NADH와 FADH<sub>2</sub>로부터의 ATP 수율을 이론적인 최대 수율보다 낮춘다.<ref name="pmid7654171">{{저널 인용|vauthors=Porter RK, Brand MD | title = Mitochondrial proton conductance and H+/O ratio are independent of electron transport rate in isolated hepatocytes | journal = Biochem. J. | volume = 310 | issue = 2| pages = 379–82 |date=September 1995 | pmid = 7654171 | pmc = 1135905 | doi =  10.1042/bj3100379}}</ref> 따라서 관찰된 수율은 NADH당 약 2.5ATP와 FADH<sub>2</sub>당 약 1.5ATP에 더 가깝고, ATP의 총 순생산량을 약 30ATP로 더 감소시킨다.<ref name="isbn0-7167-4684-0">{{서적 인용|vauthors=Stryer L, Berg JM, Tymoczko JL | title = Biochemistry | publisher = W.H. Freeman | location = San Francisco | year = 2002 | pages = | isbn = 0-7167-4684-0 | chapter = Section 18.6: The Regulation of Cellular Respiration Is Governed Primarily by the Need for ATP | chapterurl = https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22448/ }}</ref> 새로 수정된 H<sup>+</sup> 대 ATP의 비율로 총 ATP 수율을 계산하면 포도당 1분자당 29.85ATP의 추정치가 나온다.<ref name="pmid14641005">{{저널 인용| author = Rich PR | title = The molecular machinery of Keilin's respiratory chain | journal = Biochem. Soc. Trans. | volume = 31 | issue = Pt 6 | pages = 1095–105 |date=December 2003 | pmid = 14641005 | doi = 10.1042/BST0311095 }}</ref>

== 변이 ==

시트르산 회로는 일반적으로 잘 보존되어 있지만, 다른 분류군에서 발견되는 효소들에서 상당한 변이가 있다<ref name="Citric acid cycle variants at MetaCyc">{{웹 인용| title = Citric acid cycle variants at MetaCyc | url = http://www.biocyc.org/META/NEW-IMAGE?type=PATHWAY&object=TCA-VARIANTS }}</ref> (이 문서의 도표는 포유류의 대사 경로 변이를 다룬다).

진핵생물과 원핵생물 간에는 약간의 차이가 존재한다. 아이소시트르산을 α-케토글루타르산으로 전환시키는 반응을 촉매하는 아이소시트르산 탈수소효소는 진핵생물에서는 NAD<sup>+</sup> 의존적인 [http://www.enzyme-database.org/query.php?ec=1.1.1.41 EC 1.1.1.41] 이고, 원핵생물에서는 NADP<sup>+</sup> 의존적인 [http://www.enzyme-database.org/query.php?ec=1.1.1.42 EC 1.1.1.42]이다.<ref name="pmid12005040">{{저널 인용|vauthors=Sahara T, Takada Y, Takeuchi Y, Yamaoka N, Fukunaga N |title=Cloning, sequencing, and expression of a gene encoding the monomeric isocitrate dehydrogenase of the nitrogen-fixing bacterium, Azotobacter vinelandii |journal=Biosci. Biotechnol. Biochem. |volume=66 |issue=3 |pages=489–500 |date=March 2002  |pmid=12005040 |doi= 10.1271/bbb.66.489|url=}}</ref> 비슷하게 말산을 옥살아세트산으로 전환시키는 반응을 촉매하는 말산 탈수소효소는 진핵생물에서는 NAD<sup>+</sup> 의존적인 [http://www.enzyme-database.org/query.php?ec=1.1.1.37 EC 1.1.1.37] 이고, 대부분의 원핵생물에서는 퀴논 의존적인 [http://www.enzyme-database.org/query.php?ec=1.1.5.4 EC 1.1.5.4]이다.<ref name="pmid11092847">{{저널 인용|vauthors=van der Rest ME, Frank C, Molenaar D |title=Functions of the membrane-associated and cytoplasmic malate dehydrogenases in the citric acid cycle of Escherichia coli |journal=J. Bacteriol. |volume=182 |issue=24 |pages=6892–9 |date=December 2000  |pmid=11092847 |pmc=94812 |doi= 10.1128/jb.182.24.6892-6899.2000|url=}}</ref>

석시닐-CoA를 석신산으로 전환하는 석시닐-CoA 합성효소가 촉매하는 단계로 상당한 변이가 있는 단계이다. 대부분의 생물들은 [http://www.enzyme-database.org/query.php?ec=6.2.1.5 EC 6.2.1.5], 석신산-CoA 연결효소 (ADP-형성) (그 이름에도 불구하고 효소는 ATP 생성 방향으로 작용한다)를 사용한다. 포유류에서는 GTP를 생성하는 효소인 석신산-CoA 연결효소 (GDP-형성) ([http://www.enzyme-database.org/query.php?ec=6.2.1.4 EC 6.2.1.4]) 도 사용한다. 각 동질효소의 사용 정도는 조직에 따라 다르다.<ref name="pmid15234968">{{저널 인용|vauthors=Lambeth DO, Tews KN, Adkins S, Frohlich D, Milavetz BI |title=Expression of two succinyl-CoA synthetases with different nucleotide specificities in mammalian tissues |journal=J. Biol. Chem. |volume=279 |issue=35 |pages=36621–4 |date=August 2004  |pmid=15234968 |doi=10.1074/jbc.M406884200 |url=}}</ref> ''Acetobacter aceti'' 와 같은 일부 아세트산 생성 세균에서는 완전히 다른 효소([http://www.enzyme-database.org/query.php?ec=2.8.3.18 EC 2.8.3.18], 석시닐-CoA : 아세트산 CoA 전이효소)가 이 반응을 촉매한다. 이러한 특이 효소들은 이들 아세트산 생성 세균에서 시트르산 회로와 아세트산 대사를 연결시킨다.<ref name="pmid18502856">{{저널 인용|vauthors=Mullins EA, Francois JA, Kappock TJ |title=A specialized citric acid cycle requiring succinyl-coenzyme A (CoA):acetate CoA-transferase (AarC) confers acetic acid resistance on the acidophile Acetobacter aceti |journal=J. Bacteriol. |volume=190 |issue=14 |pages=4933–40 |date=July 2008  |pmid=18502856 |pmc=2447011 |doi=10.1128/JB.00405-08 |url=}}</ref> ''Helicobacter pylori'' 와 같은 일부 세균은 이 과정에 석시닐-CoA : 아세토아세트산 CoA 전이효소([http://www.enzyme-database.org/query.php?ec=2.8.3.5 EC 2.8.3.5])라는 또 다른 효소를 사용한다.<ref name="pmid9325289">{{저널 인용|vauthors=Corthésy-Theulaz IE, Bergonzelli GE, Henry H |title=Cloning and characterization of Helicobacter pylori succinyl CoA:acetoacetate CoA-transferase, a novel prokaryotic member of the CoA-transferase family |journal=J. Biol. Chem. |volume=272 |issue=41 |pages=25659–67 |date=October 1997  |pmid=9325289 |doi= 10.1074/jbc.272.41.25659|url=|display-authors=etal}}</ref>

또한 α-케토글루타르산의 석시닐-CoA로의 전환 단계에도 몇몇 동질효소가 존재한다. 대부분의 생물은 NAD<sup>+</sup> 의존성 α-케토글루타르산 탈수소효소를 사용하지만, 일부 세균은 페레독신 의존성 α-케토글루타르산 생성효소([http://www.enzyme-database.org/query.php?ec=1.2.7.3 EC 1.2.7.3])을 사용한다.<ref name="pmid19936047">{{저널 인용|vauthors=Baughn AD, Garforth SJ, Vilchèze C, Jacobs WR |title=An anaerobic-type alpha-ketoglutarate ferredoxin oxidoreductase completes the oxidative tricarboxylic acid cycle of Mycobacterium tuberculosis |journal=PLoS Pathog. |volume=5 |issue=11 |pages=e1000662 |date=November 2009  |pmid=19936047 |pmc=2773412 |doi=10.1371/journal.ppat.1000662 |url=}}</ref> 독립 영양 세균, 메테인 생성균, 고세균을 포함하는 다른 생물들은 석시닐-CoA를 완전히 우회해서 α-케토글루타르산을 석신산 세미알데하이드를 거쳐 석신산으로 전환시키는 반응을 α-케토글루타르산 탈카복실화효소([http://www.enzyme-database.org/query.php?ec=4.1.1.71 EC 4.1.1.71]), 석신산-세미알데하이드 탈수소효소([http://www.enzyme-database.org/query.php?ec=1.2.1.79 EC 1.2.1.79])를 통해 수행한다.<ref name="pmid22174252">{{저널 인용|vauthors=Zhang S, Bryant DA |title=The tricarboxylic acid cycle in cyanobacteria |journal=Science |volume=334 |issue=6062 |pages=1551–3 |date=December 2011  |pmid=22174252 |doi=10.1126/science.1210858 |url=}}</ref>

== 조절 ==
시트르산 회로의 조절은 주로 생성물에 의한 억제와 기질의 이용가능성에 의해 결정된다. 만약 시트르산 회로가 조절되지 않은 채로 돌아가면, NADH와 같은 환원된 조효소와 ATP의 과잉 생산으로 많은 양의 대사 에너지가 낭비될 수 있다. 시트르산 회로의 중요한 조절 물질은 ATP로 전환되는 ADP이다. ADP 양의 감소는 회로의 여러 효소들을 차례로 억제할 수 있는 전구물질인 NADH의 축적을 야기한다. [[석신산 탈수소효소]]를 제외한 시트르산 회로의 모든 탈수소효소의 생성물인 NADH는 [[피루브산 탈수소효소]], [[아이소시트르산 탈수소효소]], [[알파-케토글루타르산 탈수소효소|α-케토글루타르산 탈수소효소]], [[시트르산 생성효소]]를 억제한다. [[아세틸-CoA]]는 [[피루브산 탈수소효소]]를 억제하고, [[석시닐-CoA]]는 α-케토글루타르산 탈수소효소와 [[시트르산 생성효소]]를 억제한다. 시험관에서 시트르산 회로 효소로 실험할 때 ATP는 [[시트르산 생성효소]]와 [[알파-케토글루타르산 탈수소효소|α-케토글루타르산 탈수소효소]]를 억제한다. 그러나 생체 내에서 휴식과 격렬한 운동 사이에 ATP의 농도는 10% 이상 변하지 않는다. 농도 변화가 10% 미만으로 변하는 [[다른 자리 입체성 조절|다른 자리 입체성]](알로스테릭) 효과 인자로 반응 속도의 큰 변화를 설명할 수 있는 [[다른 자리 입체성 조절]] 메커니즘은 알려져 있지 않다.<ref name=":0">{{서적 인용|vauthors=Voet D, Voet JG | year = 2004 | title = Biochemistry | edition = 3rd | publisher = John Wiley & Sons, Inc. | location = New York | page = 615}}</ref>

또한 칼슘도 시트르산 회로에서 조절 인자로 사용된다. 미토콘드리아 기질에서 칼슘 수치는 세포가 활성화될 때 수 십 마이크로몰 수준까지 이를 수 있다.<ref>{{저널 인용| author = Ivannikov, M.| title = Mitochondrial Free Ca<sup>2+</sup> Levels and Their Effects on Energy Metabolism in Drosophila Motor Nerve Terminals | journal = [[Biophys. J.]] | volume = 104 | issue = 11 | pages = 2353–2361 | year = 2013 | pmid=23746507 | doi=10.1016/j.bpj.2013.03.064 | pmc=3672877|display-authors=etal}}</ref> 이는 [[피루브산 탈수소효소 포스파테이스]]를 활성화시켜 [[피루브산 탈수소효소 복합체]]를 활성화시킨다. 또한 칼슘은 [[아이소시트르산 탈수소효소]]와 [[알파-케토글루타르산 탈수소효소|α-케토글루타르산 탈수소효소]]를 활성화시킨다.<ref name="pmid171557">{{저널 인용|vauthors=Denton RM, Randle PJ, Bridges BJ, Cooper RH, Kerbey AL, Pask HT, Severson DL, Stansbie D, Whitehouse S | title = Regulation of mammalian pyruvate dehydrogenase | journal = Mol. Cell. Biochem. | volume = 9 | issue = 1 | pages = 27–53 |date=October 1975 | pmid = 171557 | doi = 10.1007/BF01731731 }}</ref> 이것은 시트르산 회로에서 많은 단계의 반응 속도를 증가시키므로, 경로 전체의 흐름이 증가한다.

시트르산은 피루브산의 전구물질인 과당 1,6-이중인산의 형성을 촉매하는 [[해당과정]]의 효소인 [[포스포프럭토키네이스]]를 억제하기 때문에 피드백 억제에 이용된다. 이는 시트르산이 축적되고 효소에 대한 기질이 감소할 때 대사 흐름의 속도가 높게 유지되는 것을 방지한다.

최근의 연구는 시트르산 회로의 중간생성물과 저산소증 유도인자(HIF, hypoxia-inducible factor)의 조절 간에 중요한 연관성이 있음을 보여주었다. 저산소증 유도인자는 산소 공급이 제한적일 때 혈관 형성, 혈관 재구성, 포도당 이용, 철분 수송 및 세포 자살에 작용하는 [[전사인자]]이다. 저산소증 유도인자에서 두 개의 중요한 프롤린 잔기 중 적어도 하나의 하이드록실화는 E3 유비퀴틴 연결효소와의 상호작용을 매개한다. 이 반응은 프롤린 하이드록실레이스에 의해 촉매된다. 푸마르산 및 석신산은 프롤린 하이드록실레이스의 강력한 억제제로 저산소증 유도인자의 안정화를 유도한다.<ref name="pmid17182618">{{저널 인용|vauthors=Koivunen P, Hirsilä M, Remes AM, Hassinen IE, Kivirikko KI, Myllyharju J | title = Inhibition of hypoxia-inducible factor (HIF) hydroxylases by citric acid cycle intermediates: possible links between cell metabolism and stabilization of HIF | journal = J. Biol. Chem. | volume = 282 | issue = 7 | pages = 4524–32 |date=February 2007 | pmid = 17182618 | doi = 10.1074/jbc.M610415200 }}</ref>

== 시트르산 회로로 수렴하는 주요 대사경로 ==
몇몇 이화작용 경로가 시트르산 회로로 수렴한다. 이러한 반응의 대부분은 중간생성물을 시트르산 회로로 첨가하기 때문에 [[보충대사 반응]](anaplerotic reaction)으로 알려져 있다. 이것은 시트르산 회로로 들어올 수 있는 아세틸-CoA의 양을 증가시켜서 호흡을 수행하는 미토콘드리아의 능력을 증가시킨다. 시트르산 회로에서 중간생성물을 제거하는 과정은 "cataplerotic" 반응이라고 한다.

[[해당과정]]에서 생성된 [[피루브산]]은 미토콘드리아 내막을 가로질러 미토콘드리아 기질로 [[능동수송]]된다. 미토콘드리아 기질에서 피루브산은 산화적 탈카복실화되고, [[조효소 A]](CoA)와 결합하여 [[아세틸-CoA]], [[NADH]], CO<sub>2</sub>를 형성한다.<ref name="Voet">{{서적 인용|last=Voet |first=Donald |author2=Judith G. Voet |author3=Charlotte W. Pratt  |title=Fundamentals of Biochemistry, 2nd Edition |url=https://archive.org/details/fundamentalsofbi00voet_0 |publisher=John Wiley and Sons, Inc. |year=2006 |pages=[https://archive.org/details/fundamentalsofbi00voet_0/page/547 547], 556 |isbn=0-471-21495-7}}</ref>

그러나 피루브산은 [[피루브산 카복실화효소]]에 의해 카복실화되어 [[옥살아세트산]]을 형성하는 것도 역시 가능하다. 피루브산 카복실화효소에 의한 반응은 보충대사 반응으로 시트르산 회로의 옥살아세트산의 양을 채우고, 활동으로 인해 조직(예: [[근육]]에서)의 에너지 요구량이 증가할 때 시트르산 회로의 아세틸-CoA 대사 능력을 증가시킨다.<ref name="stryer">{{서적 인용|last1= Stryer |first1= Lubert | title=In: Biochemistry. |year= 1995 |url= https://archive.org/details/biochemistry0000stry |chapter= Citric acid cycle. |edition= Fourth |location= New York |publisher= W.H. Freeman and Company|publication-date= 1995 |pages= [https://archive.org/details/biochemistry0000stry/page/509 509]–527, 569–579, 614–616, 638–641, 732–735, 739–748, 770–773 |isbn= 0 7167 2009 4 }}</ref>

시트르산 회로에서 모든 중간생성물들(예: 시트르산, 아이소시트르산, α-케토글루타르산, 석시닐-CoA, 석신산, 푸마르산, 말산, 옥살아세트산)은 회로가 도는 동안 재생성된다. 따라서 시트르산 회로의 중간생성물들 중에 하나를 더 많이 미토콘드리아에 첨가해주면 회로 내 다른 중간생성물로 차례로 전환되어 다른 모든 중간생성물의 양이 증가하므로 추가된 양이 시트르산 회로 내에서 유지된다. 따라서 시트르산 회로에 중간생성물들 중 하나를 추가하면 "anaplerotic" 효과가 나타나고, 중간생성물들 중 하나를 제거하면 "cataplerotic" 효과가 나타난다. 이러한 보충대사(anaplerotic) 반응 및 cataplerotic 반응은 시트르산 회로 주기 동안 아세틸-CoA와 결합하여 시트르산을 형성할 수 있는 옥살아세트산의 양을 증가시키거나 감소시킨다. 이것은 차례로 미토콘드리아에 의한 ATP의 생성 속도를 증가시키거나 감소시켜서, 세포의 [[아데노신 삼인산|ATP]] 이용가능성을 증가 또는 감소시킨다.<ref name="stryer" />

한편 [[피루브산의 산화]] 또는 [[지방산]]의 [[베타 산화|β 산화]]로부터 생성된 아세틸-CoA는 시트르산 회로로 들어간다. 시트르산 회로의 각 회전마다 아세틸-CoA는 옥살아세트산과 반응하여 시트르산으로 축합되고, 다시 아세틸-CoA로 재생성되진 않는다. 아세틸-CoA의 아세틸기 부분이 산화되어 CO<sub>2</sub>와 H<sub>2</sub>O로 분해되고, 이 과정에서 방출되는 에너지의 일부는 열에너지로 소실되고 일부는 ATP에 화학에너지의 형태로 저장된다.<ref name="stryer" /> 지방산의 β 산화에서 세 단계 과정은 시트르산 회로에서 석신산이 옥살아세트산으로의 전환에서 일어나는 반응들과 유사하다. 지방산의 β 산화에서 FAD가 FADH<sub>2</sub>로 환원되는 동안 아세틸-CoA는 트랜스-엔오일-CoA로 산화된다. 이는 시트르산 회로에서 석신산이 푸마르산으로 산화되는 반응과 유사하다. 다음으로 β 산화에서 트랜스-엔오일-CoA는 이중결합을 가로질러 수화되어 β-하이드록시아실-CoA가 되는 반응은 시트르산 회로에서 푸마르산이 말산으로 수화되는 반응과 유사하다. 마지막으로 β-하이드록시아실-CoA는 β-케토아실-CoA로 산화되고, NAD<sup>+</sup>는 NADH로 환원되는 반응은 시트르산 회로에서 말산을 옥살아세트산으로 산화시키는 것과 동일한 과정을 따른다.<ref>{{서적 인용|url=https://www.worldcat.org/oclc/777722371|title=Biochemistry|last=H.|first=Garrett, Reginald|date=2013|publisher=Brooks/Cole, Cengage Learning|others=Grisham, Charles M.|year=|isbn=9781133106296|edition=5th ed|location=Belmont, CA|pages=623-625, 771-773|oclc=777722371}}</ref>

혈액 내 [[글루카곤]] 또는 [[에피네프린]]의 농도가 증가시<ref name="stryer" /> H 간에서 세포질의 피루브산의 미토콘드리아 내의 옥살아세트산으로의 카복실화는 [[젖산]] 및 탈아미노화된 [[알라닌]]을 포도당으로 전환시키는 [[포도당신생합성]]의 초기 반응 단계이다.<ref name=Voet /><ref name=stryer /> 여기서 미토콘드리아에 [[옥살아세트산]]을 첨가하면 시트르산 회로의 또 다른 중간생성물인 [[말산]]이 즉각적으로 미토콘드리아에서 제거되어 세포질의 옥살아세트산으로 전환되기 때문에 보충대사(anaplerotic) 효과가 일어나지 않는다. 이러한 포도당신생합성은 [[해당과정]]의 거의 역반응으로 이들은 결국 포도당으로 전환된다.<ref name=stryer />

[[단백질 분해|단백질의 분해]]에서 [[단백질]]은 [[단백질 가수 분해 효소|단백질 가수분해효소]](protease)에 의해 아미노산으로 분해된다. 이들의 탄소 골격(즉, 탈아미노화된 아미노산)은 시트르산 회로에 대해 보충대사(anaplerotic) 효과를 갖는 중간생성물들(예: 글루탐산 또는 글루타민으로부터 유도된 α-케토글루타르산)로 시트르산 회로로 유입될 수 있다. 또는 [[류신]], [[아이소류신]], [[라이신]], [[페닐알라닌]], [[트립토판]], [[티로신]], [[트레오닌]]의 경우 아세틸-CoA로 전환되어 CO<sub>2</sub>와 H<sub>2</sub>O로 산화되거나 [[케톤체]]를 형성하는데 사용된다. 케톤체는 간이 아닌 다른 조직에서만 산화되거나 또는 소변이나 호흡을 통해 배설될 수 있다.<ref name=stryer /> 중간생성물로서 시트르산 회로로 유입되는 아미노산들은 미토콘드리아 밖으로 수송되는 말산이 세포질의 옥살아세트산으로 전환되어 궁극적으로 [[포도당]]이 만들어지는 포도당생성(gluconeogenic) 아미노산들로 시트르산 회로에서 유출될 수 있다. 반면에 아세토아세틸-CoA나 아세틸-CoA를 거쳐 케톤체를 생성하는 아미노산들(류신, 아이소류신, 라이신, 페닐알라닌, 트립토판, 타이로신, 트레오닌)은 케톤생성(ketogenic) 아미노산이다. 탈아미노화된 알라닌, 시스테인, 글리신, 세린, 트레오닌, 트립토판은 피루브산으로 전환되고 옥살아세트산으로(보충대사 반응으로) 시트르산 회로로 유입되거나 또는 피루브산에서 아세틸-CoA로 전환된 다음 CO<sub>2</sub>와 H<sub>2</sub>O로 분해될 수 있다.<ref name=stryer />

지방의 분해에서 [[트라이글리세라이드]](중성 지방)가 [[가수분해]]되어 [[지방산]]과 [[글리세롤]]로 전환된다. 간에서 글리세롤은 [[포도당신생합성]]에서 [[다이하이드록시아세톤 인산]]과 [[글리세르알데하이드 3-인산]]을 거쳐 포도당으로 전환될 수 있다. 많은 조직들에서 특히 심장 및 골격근에서 지방산은 [[베타 산화|β 산화]]로 알려진 과정을 통해 분해된다. β 산화는 시트르산 회로에서 사용될 수 있는 아세틸-CoA를 생성한다. 탄소 수가 홀수 개인 지방산의 β 산화는 [[프로피오닐-CoA]]를 생성하고, 다음에 [[석시닐-CoA]]로 전환되어 보충대사(anaplerotic) 반응의 중간생성물로 시트르산 회로로 유입된다.<ref name="pmid2647392">{{저널 인용|vauthors=Halarnkar PP, Blomquist GJ | title = Comparative aspects of propionate metabolism | journal = Comp. Biochem. Physiol., B | volume = 92 | issue = 2 | pages = 227–31 | year = 1989 | pmid = 2647392 | doi = 10.1016/0305-0491(89)90270-8 }}</ref>

1분자의 NADH 산화에 의해 약 2.5분자의 ATP, 1분자의 FADH<sub>2</sub>의 산화에 의해 약 1.5분자의 ATP가 합성된다고 하면, 1분자의 포도당이 [[해당과정]](2ATP, 2NADH), [[피루브산의 산화]](2NADH), 시트르산 회로(2ATP, 6NADH, 2FADH<sub>2</sub>), [[산화적 인산화]](28ATP)에 의해 최대 32분자의 ATP가 생성될 수 있다.

== 시트르산 회로의 중간생성물은 생합성 과정에 기질로 사용됨 ==
시트르산 회로의 몇몇 중간생성물들은 주요 화합물의 합성에 사용된다.<ref name="stryer" /> 아세틸-CoA는 미토콘드리아 밖으로 수송될 수 없다. 세포질의 아세틸-CoA를 얻기 위해, 시트르산 회로로부터 시트르산이 유출되고, 시트르산은 미토콘드리아 내막을 가로질러 세포질로 운반된다. 시트르산은 세포질에서 ATP 시트르산 분해효소(ATP citrate lyase)에 의해 아세틸-CoA와 옥살아세트산으로 분해된다. 옥살아세트산은 말산으로 전환된 다음 미토콘드리아 기질로 다시 들어가고 더 많은 아세틸-CoA를 미토콘드리아 밖으로 운반하기 위해 옥살아세트산으로 다시 전환된다.<ref name="ferre">{{저널 인용| doi = 10.1159/000100426 | title = SREBP-1c Transcription Factor and Lipid Homeostasis: Clinical Perspective | journal = Hormone Research | year = 2007 | first = P. | last = Ferre |author2=F. Foufelle | volume = 68 | issue = 2 | pages = 72–82| pmid = 17344645 | url = http://content.karger.com/ProdukteDB/produkte.asp?Aktion=ShowFulltext&ArtikelNr=100426&Ausgabe=232805&ProduktNr=224036 | accessdate = 2010-08-30 | quote = this process is outlined graphically in page 73}}</ref> 세포질의 아세틸-CoA는 [[지방산의 합성]] 및 [[콜레스테롤 합성]]에 사용된다. 콜레스테롤은 [[스테로이드 호르몬]], [[담즙산]], [[비타민 D]]를 합성하는데 사용될 수 있다.<ref name="Voet" /><ref name="stryer" />

많은 비필수 아미노산의 탄소 골격은 시트르산 회로의 중간생성물로부터 만들어진다. 시트르산 회로의 중간생성물로부터 형성된 [[케토산|α-케토산]]을 아미노산으로 전환시키기 위해 [[피리독살 인산]]이 보조 인자인 [[아미노기 전이반응]]에서 [[글루탐산]]의 아미노기를 α-케토산으로 전이시킨다. 이 반응에서 글루탐산은 시트르산 회로의 중간생성물인 [[알파-케토글루타르산|α-케토글루타르산]]으로 전환된다. 아미노산 합성을 위해 탄소 골격을 제공할 수 있는 중간생성물에는 [[아스파르트산]], [[아스파라긴]]을 형성하는 옥살아세트산과 [[글루타민]], [[프롤린]], [[아르지닌]]을 형성하는 α-케토글루타르산이 있다.<ref name="Voet" /><ref name="stryer" />

이들 아미노산들 중 아스파르트산과 글루타민은 [[아데노신 삼인산|ATP]], [[아데노신 일인산|AMP]], [[구아노신 삼인산|GTP]], [[NAD+|NAD<sup>+</sup>]], [[FAD]], [[조효소 A|CoA]] 뿐만 아니라 [[DNA]]와 [[RNA]]의 염기로 사용되는 [[퓨린]]을 만드는데 사용된다.<ref name="stryer" />

[[피리미딘]]은 부분적으로 아스파르트산(옥살아세트산으로부터 유도됨)으로부터 만들어진다. 피리미딘인 [[티민]], [[사이토신]], [[유라실]]은 DNA 및 RNA에서 퓨린 염기의 상보적인 염기로 작용하며, [[사이티딘 삼인산|CTP]], [[유리딘 일인산|UMP]], [[유리딘 이인산|UDP]], [[유리딘 삼인산|UTP]]의 구성 요소이다.<ref name="stryer" />

[[포르피린]]의 탄소 원자의 대부분은 시트르산 회로의 중간생성물인 [[석시닐-CoA]]에서 유래한다. 포르피린은 [[헤모글로빈]], [[미오글로빈]], 다양한 [[사이토크롬]]과 같은 [[헴단백질]]의 주요 구성 요소이다.<ref name="stryer" />

[[포도당신생합성]] 동안 미토콘드리아의 [[옥살아세트산]]은 [[말산]]으로 환원된 다음 미토콘드리아 밖으로 운반되고, 세포질에서 옥살아세트산으로 다시 산화된다. 세포질의 옥살아세트산은 [[포스포엔올피루브산 카복시키네이스]]에 의해 [[포스포엔올피루브산]]으로 탈카복실화된다. 포스포엔올피루브산 카복시키네이스가 촉매하는 반응은 간과 콩팥에서 거의 모든 포도당신생합성 전구물질들(포도당생성 아미노산과 [[젖산]]과 같은)을 포도당으로 전환하는 속도 제한 단계이다.<ref name="Voet" /><ref name="stryer" />

따라서 시트르산 회로는 [[이화작용]]과 [[동화작용]]에 모두 관여한다.

== 순환하는 젖산을 통해 포도당은 시트르산 회로로 공급됨 ==
[[젖산]]의 대사 과정에서의 역할은 조직과 종양에서 연료로 사용된다는 것으로 잘 알려져 있다. [[코리 회로]]에서 근육은 젖산을 생성하고 간으로 흡수된 젖산은 [[포도당신생합성]]에 사용된다. 새로운 연구에 따르면 젖산은 시트르산 회로에 탄소 공급원으로 사용될 수 있다.<ref>
TY - JOUR
AU - Hui, Sheng
AU - Ghergurovich, Jonathan M.
AU - Morscher, Raphael J.
AU - Jang, Cholsoon
AU - Teng, Xin
AU - Lu, Wenyun
AU - Esparza, Lourdes A.
AU - Reya, Tannishtha
AU - Le Zhan,
AU - Yanxiang Guo, Jessie
AU - White, Eileen
AU - Rabinowitz, Joshua D.
TI - Glucose feeds the TCA cycle via circulating lactate
JA - Nature
PY - 2017/10/18/online
VL - advance online publication
SP -
EP -
PB - Macmillan Publishers Limited, part of Springer Nature. All rights reserved.
SN - 1476-4687
UR - https://dx.doi.org/10.1038/nature24057
L3 - 10.1038/nature24057
M3 - Letter L3 - http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/abs/nature24057.html#supplementary-information ER -</ref>

== 같이 보기 ==
* [[캘빈 회로]]
* [[글리옥실산 회로]]
* [[한스 아돌프 크렙스]]
* [[세포 호흡]]
* [[발효]]
* [[개입단계]]

== 각주 ==
{{각주|30em}}

== 외부 링크 ==
* [http://www.science.smith.edu/departments/Biology/Bio231/krebs.html An animation of the citric acid cycle]
* [http://biocyc.org/META/NEW-IMAGE?object=TCA-VARIANTS Citric acid cycle variants]
* [http://www.genome.ad.jp/kegg/pathway/map/map00020.html Pathways connected to the citric acid cycle] {{웨이백|url=http://www.genome.ad.jp/kegg/pathway/map/map00020.html |date=20081026150930 }} at [[KEGG|Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes]]
* [https://www.khanacademy.org/science/biology/cellular-respiration/v/krebs---citric-acid-cycle Introduction at Khan Academy] {{웨이백|url=https://www.khanacademy.org/science/biology/cellular-respiration/v/krebs---citric-acid-cycle |date=20140825153105 }}
* [http://www.metpath.teithe.gr/?part=TCA&lang=en ''metpath'': Interactive representation of the citric acid cycle]

{{물질대사}}
{{시트르산 회로의 효소 및 전자전달계}}
{{TCA 회로}}
{{전거 통제}}

[[분류:시트르산 회로| ]]
[[분류:생화학]]
[[분류:세포 호흡]]
[[분류:운동생리학]]
[[분류:대사경로]]