Bước 1: Bước đầu tiên là bước ngưng tụ, kết hợp nhóm acetyl 2 carbon (từ acetyl CoA) với phân tử oxaloacetate 4 carbon để tạo thành 1 phân tử citrate 6 carbon. CoA liên kết với một nhóm sulfhydryl (-SH) và khuếch tán đi để cuối cùng kết hợp với một nhóm acetyl khác. Bước này là không thể đảo ngược bởi vì nó rất cao. Tốc độ của phản ứng này được kiểm soát bởi phản hồi tiêu cực và lượng ATP có sẵn. Nếu nồng độ ATP tăng, tốc độ của phản ứng này giảm. Nếu ATP thiếu, tỷ lệ tăng.
Bước 2: Citrate mất một phân tử nước và thu được một phân tử khác khi citrate được chuyển thành đồng phân của nó, isocitrate.
Bước 3 và 4: Ở bước ba, isocitrate bị oxy hóa, tạo ra 1 phân tử 5 carbon, α-ketoglutarate, cùng với một phân tử CO2 và 2 electron, làm giảm NAD + thành NADH. Bước này cũng được quy định bởi phản hồi tiêu cực từ ATP và NADH và bởi tác động tích cực của ADP.
Bước ba và bốn là cả hai quá trình oxy hóa và khử carboxyl, giải phóng các electron làm giảm NAD+ thành NADH và giải phóng các nhóm carboxyl tạo thành phân tử CO2.α-Ketoglutarate là sản phẩm của bước ba và nhóm succinyl là sản phẩm của bước bốn. CoA liên kết nhóm succinyl để tạo thành succinyl CoA. Enzym xúc tác bước bốn được điều hòa bởi sự ức chế phản hồi của ATP, succinyl CoA và NADH.
Bước 5: Một nhóm phosphat được thay thế cho coenzyme A và liên kết năng lượng cao được hình thành. Năng lượng này được sử dụng trong quá trình phosphoryl hóa mức cơ chất (trong quá trình chuyển đổi nhóm succinyl thành succatine) để tạo thành guanine triphosphate (GTP) hoặc ATP. Có hai dạng enzyme, được gọi là isoenzyme, cho bước này, tùy thuộc vào loại mô động vật mà chúng được tìm thấy.
Một dạng được tìm thấy trong các mô sử dụng một lượng lớn ATP, chẳng hạn như tim và cơ xương. Hình thức này tạo ra ATP.
Dạng thứ hai của enzyme được tìm thấy trong các mô có số lượng lớn quá trình đồng hóa, chẳng hạn như gan. Hình thức này tạo ra GTP. GTP tương đương với ATP; tuy nhiên, việc sử dụng nó bị hạn chế hơn. Đặc biệt, tổng hợp protein chủ yếu sử dụng GTP.
Bước 6: Bước sáu là một quá trình khử nước chuyển đổi succate thành fumarate. Hai nguyên tử hydro được chuyển sang FAD, tạo ra FADH 2. Năng lượng chứa trong các electron của các nguyên tử này không đủ để giảm NAD+ nhưng đủ để giảm FAD. Không giống như NADH, chất mang này vẫn gắn với enzyme và chuyển các electron sang chuỗi vận chuyển điện tử trực tiếp. Quá trình này được thực hiện bằng cách nội địa hóa enzyme xúc tác bước này bên trong màng trong của ty thể.
Bước 7: Nước được thêm vào fumarate trong bước bảy, và malate được sản xuất. Bước cuối cùng trong chu trình acid citric tái tạo oxaloacetate bằng cách oxy hóa malate. Một phân tử khác của NADH được sản xuất.
