В период с 1935 по 1950 г. был открыт основной путь окислительных превращений углеводов до воды и двуокиси углерода с образованием нескольких богатых энергией молекул на каждую молекулу двуокиси углерода. Этот биохимический механизм называется циклом лимонной кислоты или циклом Кребса*. В значительной своей части он был выяснен в 1943 г. английским биохимиком Хансом Адольфом Кребсом (род. 1900) после того, как Альберт Сент-Дьердьи в 1935 г. открыл, что ферменты из мышечной ткани катализируют окисление дикарбоновых кислот с четырьмя атомами углерода в молекуле (янтарной, фумаровой, яблочной и щавелевоуксусной).
Цикл включает процесс конденсации уксусной кислоты СН3СООН со щавелевоуксусной кислотой НООССН2СОСООН, приводящий к образованию лимонной кислоты — трикарбоновой кислоты, молекула которой содержит шесть атомов углерода
Лимонная кислота затем превращается в дикарбоновую кислоту, содержащую четыре атома углерода в молекуле, причем такое превращение проходит через шесть стадий, в двух из которых освобождается по одной молекуле двуокиси углерода. В трех последующих стадиях происходит превращение образовавшейся четырехуглеродной дикарбоновой кислоты в щавелевоуксусную. Каждая из этих стадий катализируется особыми ферментами, причем некоторые из них обеспечивают образование богатых энергией молекул. Таким образом, значительная часть из очень большого количества энергии (470 кДж на 1 моль СО2), высвобождающейся в процессе окисления глюкозы, становится доступной для использования в самых различных целях.
Сама по себе уксусная кислота (ацетат-ион) не может входить в цикл лимонной кислоты. В 1950 г. американский биохимик Фриц Липман (род. 1899) установил, что это соединение может входить в указанный цикл лишь в составе сложного вещества — названного коферментом А, сокращенно обозначаемого КоАSН (молекула этого соединения содержит сульфгидрильную группу SН). Таким сложным соединением является ацетил-SКоА, 
. КоАSН имеет структуру
(Структура аденозина показана в правой части формулы НАДФН, приведенной в предшествующем разделе.)
Цикл лимонной кислоты в его современной форме приведен на рис. 14.8. (Возможно, этот цикл требует некоторых уточнений.) Каждая из стадий превращения катализируется особым ферментом, а некоторые стадии сопровождаются побочными реакциями, лишь немногие из которых здесь показаны. Некоторые стадии приводят к превращению АДФ в АТФ. Ацетил-SКоА, который вступает в цикл, может происходить из полисахаридов, жирных кислот или аминокислот.
Как было установлено, цикл лимонной кислоты протекает в микроорганизмах, в проростках растений, а также в клетках животных. Наличие этой и других общих черт, одинаково присущих самым различным организмам, свидетельствует об общности происхождения живых организмов, как это и предполагается эволюционной теорией. Существуют данные, свидетельствующие о том, что в некоторых микроорганизмах цикл Кребса дает главным образом молекулы с особой структурой, служащие специфическим целям (так, α-кетоглутаровая кислота необходима для синтеза глутаминовой кислоты и некоторых других аминокислот). Для человека и других животных цикл лимонной кислоты — источник указанных специфических веществ и энергии.
Рис. 14.8. Цикл лимонной кислоты.
* Этот цикл называют также циклом трикарбоновых кислот. — Прим. перев.