Koraci i obilježja Cori ciklusa



Cori ciklus ili ciklus mliječne kiseline je metabolički put u kojem laktat proizveden glikolitičkim putovima u mišiću ide u jetru, gdje se pretvara natrag u glukozu. Ovaj se spoj ponovno vraća u jetru da bi se metabolizirao.

Taj je metabolički put 1940. otkrio Carl Ferdinand Cori i njegova supruga Gerty Cori, znanstvenici iz Češke. Oboje su dobili Nobelovu nagradu za fiziologiju ili medicinu.

indeks

  • 1 Proces (koraci)
    • 1.1. Anaerobna glikoliza mišića
    • 1.2 Glukoneogeneza u jetri
  • 2 Reakcije glukoneogeneze
  • 3 Zašto laktat mora putovati u jetru?
  • 4 Cori ciklus i vježba
  • 5 Ciklus alanina
  • 6 Reference

Postupak (koraci)

Anaerobna glikoliza mišića

Cori ciklus počinje u mišićnim vlaknima. U ovom tkivu dobivanje ATP-a događa se uglavnom pretvaranjem glukoze u laktat.

Treba napomenuti da se pojmovi mliječne kiseline i laktata, koji se široko koriste u sportskoj terminologiji, malo razlikuju po svojoj kemijskoj strukturi. Laktat je metabolit koji stvaraju mišići i ionizirani je oblik, dok mliječna kiselina ima dodatni proton.

Kontrakcija mišića događa se hidrolizom ATP-a.

To se regenerira procesom koji se zove "oksidacijska fosforilacija". Taj se put odvija u mitohondrijima sporih (crvenih) i brzih (bijelih) mišićnih vlakana

Brza mišićna vlakna sastavljena su od brzih miozina (40-90 ms), za razliku od vlakana leće, formiranih od sporih miozina (90-140 ms). Prvi proizvodi više napora, ali brzo se umaraju.

Glukoneogeneza u jetri

Kroz krv, laktat dolazi do jetre. Ponovno se laktat prevodi u piruvat djelovanjem enzima laktat dehidrogenaze.

Konačno, piruvat se pretvara u glukozu glukoneogenezom, koristeći ATP jetre, generiran oksidativnom fosforilacijom.

Ova nova glukoza može se vratiti u mišić, gdje se pohranjuje kao glikogen i koristi se još jednom za kontrakciju mišića.

Reakcije glukoneogeneze

Glukoneogeneza je sinteza glukoze pomoću sastojaka koji nisu ugljikohidrati. Ovaj proces može uzeti kao sirovinu piruvat, laktat, glicerol i većinu aminokiselina.

Proces počinje u mitohondrijima, ali većina koraka se nastavlja u staničnom citosolu.

Glukoneogeneza uključuje deset reakcija glikolize, ali u obrnutom smislu. To se događa na sljedeći način:

-U mitohondrijskom matriksu, piruvat se pretvara u oksaloacetat pomoću enzima piruvat karboksilaze. Za ovaj korak potrebna je molekula ATP-a, koja je ADP, molekula CO2 i jedan od vode. Ova reakcija oslobađa dva H+ u sredini.

-Oksalacetat se pretvara u l-malat pomoću enzima malat dehidrogenaze. Ova reakcija treba molekulu NADH i H.

-L-malat napušta citosol gdje se proces nastavlja. Malat se vraća u oksaloacetat. Ovaj korak katalizira enzim malat dehidrogenaza i uključuje upotrebu NAD molekule+

-Oksaloacetat se prevodi u fosfoenolpiruvat pomoću enzima fosfoenolpiruvat karboksikinaze. Ovaj proces uključuje GTP molekulu koja prelazi u BDP i CO2.

-Fosfoenolpiruvat prelazi u 2-fosfoglicerat djelovanjem enolaze. Ovaj korak zahtijeva molekulu vode.

-Fosfogliceratna mutaza katalizira konverziju 2-fosfoglicerata u 3-fosfoglicerat.

-3-fosfoglicerat prelazi u 1,3-bifosfoglicerat, kataliziran s fosfogliceratnom mutazom. Ovaj korak zahtijeva ATP molekulu.

-1,3-bifosfoglicerat katalizira se d-gliceraldehid-3-fosfatom pomoću gliceraldehid-3-fosfat dehidrogenaze. Ovaj korak uključuje molekulu NADH.

-D-gliceraldehid-3-fosfat prelazi u fruktozu 1,6-bisfosfat aldolazom.

-Fruktoza 1,6-bisfosfat se pretvara u fruktozu 6-fosfat pomoću fruktoze 1,6-bifosfataze. Ova reakcija uključuje molekulu vode.

-Fruktoza 6-fosfat se pretvara u glukozu 6-fosfat pomoću enzima glukoza-6-fosfat izomeraze.

-Konačno, enzim glukoza 6-fosfataza katalizira prolazak ovog posljednjeg spoja u a-d-glukozu.

Zašto laktat mora putovati u jetru?

Mišićna vlakna nisu sposobna provesti proces glukoneogeneze. U takvom slučaju to bi mogao biti potpuno neopravdan ciklus, budući da glukoneogeneza koristi mnogo više ATP nego glikoliza.

Osim toga, jetra je prikladno tkivo za proces. U ovom tijelu uvijek ima potrebnu energiju za provođenje ciklusa jer nema nedostatka O2.

Tradicionalno se smatralo da je tijekom staničnog oporavka nakon vježbanja, oko 85% laktata uklonjeno i poslano u jetru. Zatim dolazi do pretvorbe u glukozu ili glikogen.

Međutim, nove studije pomoću štakora kao modelnog organizma otkrivaju da je česta sudbina laktata oksidacija.

Osim toga, različiti autori sugeriraju da uloga Cori ciklusa nije toliko značajna kao što se smatralo. Prema tim istraživanjima uloga ciklusa je smanjena na samo 10 ili 20%.

Cori ciklus i vježba

Kada vježbate, krv dobiva maksimalnu akumulaciju mliječne kiseline, nakon pet minuta treninga. Ovo vrijeme je dovoljno da mliječna kiselina migrira iz mišićnog tkiva u krv.

Nakon treninga mišićnog treninga, razina laktata u krvi se vraća na svoje normalne vrijednosti nakon jednog sata.

Suprotno uvriježenom mišljenju, nakupljanje laktata (ili laktata samo po sebi) nije uzrok iscrpljenosti mišića. Pokazalo se da se u treninzima gdje je nakupljanje laktata slabo, javlja umor mišića.

Smatra se da je pravi uzrok smanjenje pH vrijednosti unutar mišića. Moguće je da se pH smanjuje od bazalne vrijednosti od 7,0 do 6,4, što se smatra prilično niskom vrijednošću. Zapravo, ako pH ostane blizu 7,0, čak i ako je koncentracija laktata visoka, mišić se ne umara.

Međutim, postupak koji dovodi do zamora kao rezultat zakiseljavanja još nije jasan. To može biti povezano s taloženjem iona kalcija ili smanjenjem koncentracije kalijevih iona.

Sportaši primaju masaže i led na svojim mišićima kako bi potaknuli prolaz laktata u krv.

Ciklus alanina

Postoji metabolički put gotovo identičan ciklusu Cori, koji se naziva alaninski ciklus. Ovdje je aminokiselina prethodnica glukoneogeneze. Drugim riječima, alanin zauzima mjesto glukoze.

reference

  1. Baechle, T.R., & Earle, R.W. (ur.). (2007). Principi treninga snage i fizičke kondicije. Ed Panamericana Medical.
  2. Campbell, M. K., i Farrell, S. O. (2011). biokemija. Šesto izdanje. Thomson. Brooks / Cole.
  3. Koolman, J., i Röhm, K.H. (2005). Biokemija: tekst i atlas. Ed Panamericana Medical.
  4. Mougios, V. (2006). Biokemija vježbanja. Ljudska kinetika.
  5. Poortmans, J.R. (2004). Principi biokemije vježbanja. 3rd, revidirano izdanje. Karger.
  6. Voet, D., & Voet, J.G. (2006). biokemija. Ed Panamericana Medical.