三羧酸循环（TCA循环），也被称为柠檬酸循环或Krebs循环，是生物体内一种重要的代谢途径。

它是在细胞线粒体的基质中进行的一系列化学反应，将有机物转化为能量，并产生二氧化碳和还原剂NADH、FADH2等。TCA循环是细胞解析糖类和脂肪酸的重要途径之一，也是氧化磷酸化过程中产生ATP的主要途径之一。它是一个复杂的循环，由多个酶催化的反应组成，每个反应都是高度调控的。

TCA循环的开始是乙酰辅酶A（Acetyl-CoA）和草酰乙酸（oxaloacetate）的反应，生成柠檬酸（citrate）。接着，柠檬酸经过一系列的反应逐渐分解，产生顺丁烯二酸（succinate），再经过氧化反应生成草酰乙酸并释放CO2。

TCA循环共涉及八个酶催化反应，其中第三步、第四步和第八步是氧化反应，产生还原剂NADH和FADH2。这些还原剂将在细胞色素氧化酶复合物中通过电子传递链转移电子，最终与氧气结合生成水，并释放出能量。

整个TCA循环是一个闭合的循环，每次循环完全完成后，草酰乙酸回到起始物质的状态，使得循环能够持续进行。同时，每次循环还生成一个分子的ATP和三个分子的NADH，以及一个分子的FADH2。

在产生的NADH和FADH2经过电子传递链释放出的能量，最终用于细胞色素氧化酶复合物中的化学反应，形成化学能的高能储存分子ATP。通过TCA循环的氧化磷酸化过程，细胞可以从有机物中获取能量，并将其转化为ATP供其他细胞代谢活动使用。

TCA循环还与其他代谢途径相互关联，例如脂肪酸合成途径、胆固醇合成途径等。它不仅参与能量代谢，还提供合成所需的碳源和中间产物，对维持细胞正常功能和代谢平衡起着至关重要的作用。