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细胞呼吸可分为3个阶段

在第1阶段中，各种能源物质循不同的分解代谢途径转变成乙酰辅酶A.

在第2阶段中，乙酰辅酶A(乙酰CoA)的二碳乙酰基，通过三羧酸循环转变为CO2和氢原子。

在第3阶段中，氢原子进入电子传递链(呼吸链)，最后传递给氧，与之生成水;同时通过电子传递过程伴随发生的氧化磷酸化作用产生ATP分子。

生物体主要通过脱羧反应产生CO2，即代谢物先转变成含有羧基(-COOH)的羧酸，然后在专一的脱羧酶催化下，从羧基中脱去CO2.细胞中的氧化反应可以“脱氢”、“加氧”或“失电子”等多种方式进行，而以脱氢方式最为普遍，也最重要。

在细胞呼吸的第1阶段中包括一些脱羧和氧化反应，但在三羧酸循环中更为集中。三羧酸循环是在需氧生物中普遍存在的环状反应序列。循环由连续的酶促反应组成，反应中间物质都是含有3个羧基的三羧酸或含有2个羧基的二羧酸，故称三羧酸循环。因柠檬酸是环上物质，又称柠檬酸循环。也可用发现者的名字命名为克雷布斯循环。