Formación del acido cítrico
La enzima citrato sintasa fue descrita por Severo Ochoa quien la denominó como enzima condensante, pues lleva a cabo una condensación aldólica entre el metilo del Ac-CoA y el carbonilo del oxaloacetato, en la reacción se hidroliza el tioéster y se forma el CoA-SH (succinil-CoA). Esta enzima también cataliza la formación del monofluorocitrato a partir de monofluoro-Ac-CoA. Esta reacción es letal, pues el fluoroacetato no es tóxico, pero el fluorocitrato es inhibidor de la aconitasa, siguiente enzima del ciclo. La citrato sintasa en inhibida por succinil-CoA, ATP, NADPH, ésteres de CoA y ácidos grasos de cadena larga (18C), no se sabe si esto último tiene significado biológico.
La reacción de la citrato sintasa …ver más…

La succinato deshidrogenasa es activada por succinato, fósforo inorgánico, ATP, y coenzima Q (CoQ) reducida. Por otra parte, es inhibida por oxaloacetato, su actividad es mucho mayor que las demás enzimas del ciclo y que las de la cadena respiratoria.
Formación del Malato
La hidratación reversible del fumarato a L-malato es catalizada por la fumarasa, que es una enzima hidratasa.
La fumarasa tiene un peso molecular de 200,000 kDa, es un homotetrámero activo (sus monómero son inactivos cuando se separan). Esta enzima es Inhibida por ATP, y es estereoespecífica para su substrato.
Formación del oxaloacetato
Es la última reacción del ciclo. La malato deshidrogenasa NAD+ dependiente cataliza la oxidación del L-malato a oxaloacetato. Es una enzima estereoespecífica, se encuentran 2 isoformas en animales, una mitocondrial y otra citoplásmica.

El proceso continúa en la matriz mitocondrial. El acetil coenzima A cede su grupo acetil al ácido oxalacético para formar ácido cítrico. El ácido isocítrico cede un carbono para el CO2, que da como resultado ácido succínico, NADH a partir de NAD y energía adicional como ATP. El ácido succínico se convierte en ácido fumárico y en el FAD, que es un transportador electrónico, que se transforma en FADH2. El ácido fumárico se convierte en ácido maleico y éste a su vez se transforma en ácido oxalacético formando NADH a partir de NAD.
En conclusión, se producen tres moléculas de CO2 y tres de NADH,