Kroky a charakteristiky Coriho cyklu



Coriho cyklus alebo cyklus kyseliny mliečnej je metabolická dráha, pri ktorej laktát produkovaný glykolytickými cestami vo svale ide do pečene, kde sa premieňa späť na glukózu. Táto zlúčenina sa opäť vracia do pečene, aby sa metabolizovala.

Túto metabolickú dráhu objavili v roku 1940 Carl Ferdinand Cori a jeho manželka Gerty Cori, vedci z Českej republiky. Obaja získali Nobelovu cenu za fyziológiu alebo medicínu.

index

  • 1 Proces (kroky)
    • 1.1 Anaeróbna svalová glykolýza
    • 1.2 Glukoneogenéza v pečeni
  • 2 Reakcie glukoneogenézy
  • 3 Prečo musí laktát cestovať do pečene?
  • 4 Cyklus Cori a cvičenie
  • 5 Cyklus alanínu
  • 6 Referencie

Spracovať (kroky)

Anaeróbna svalová glykolýza

Cyklus Cori začína vo svalových vláknach. V týchto tkanivách dochádza k získaniu ATP hlavne konverziou glukózy na laktát.

Treba spomenúť, že termíny kyselina mliečna a laktát, široko používané v športovej terminológii, sa mierne líšia svojou chemickou štruktúrou. Laktát je metabolit produkovaný svalmi a je ionizovanou formou, zatiaľ čo kyselina mliečna má ďalší protón.

K kontrakcii svalov dochádza hydrolýzou ATP.

Toto sa regeneruje procesom nazývaným "oxidačná fosforylácia". Táto dráha sa odohráva v mitochondriách svalových vlákien s pomalým zášklbom (červená) a svalov s rýchlym zášklbom (bielych)

Rýchle svalové vlákna sú tvorené rýchlymi myozínmi (40-90 ms), na rozdiel od vlákien šošoviek, tvorených pomalými myozínmi (90-140 ms). Bývalý produkovať viac úsilia, ale únava rýchlo.

Glukoneogenéza v pečeni

Cez krv sa laktát dostane do pečene. Laktát sa konvertuje na pyruvát pôsobením enzýmu laktátdehydrogenázy.

Nakoniec sa pyruvát premieňa na glukózu glukoneogenézou s použitím ATP pečene, vytvorenej oxidačnou fosforyláciou..

Táto nová glukóza sa môže vrátiť do svalu, kde je uložená ako glykogén a znovu sa používa na svalovú kontrakciu.

Reakcie glukoneogenézy

Glukoneogenéza je syntéza glukózy použitím zložiek, ktoré nie sú sacharidmi. Tento proces môže mať ako surovinu pyruvát, laktát, glycerol a väčšinu aminokyselín.

Proces začína v mitochondriách, ale väčšina krokov pokračuje v bunkovom cytosóle.

Glukoneogenéza zahŕňa desať reakcií glykolýzy, ale v opačnom zmysle. Stáva sa to nasledujúcim spôsobom:

-V mitochondriálnej matrici sa pyruvát premieňa na oxaloacetát pomocou enzýmu pyruvátkarboxylázy. Tento krok vyžaduje molekulu ATP, ktorá je ADP, molekula CO2 a jeden z vody. Táto reakcia uvoľní dve H+ uprostred.

-Oxalacetát sa konvertuje na l-malát enzýmom malátdehydrogenázou. Táto reakcia vyžaduje molekulu NADH a H.

-L-malát opúšťa cytosol, kde proces pokračuje. Malát prechádza späť na oxaloacetát. Tento krok je katalyzovaný enzýmom malátdehydrogenázou a zahŕňa použitie NAD molekuly+

-Oxaloacetát sa konvertuje na fosfoenolpyruvát enzýmom fosfoenolpyruvátkarboxykinázou. Tento proces zahŕňa GTP molekulu, ktorá prechádza na GDP a CO2.

-Fosfoenolpyruvát prechádza 2-fosfoglycerátom pôsobením enolázy. Tento krok vyžaduje molekulu vody.

-Fosfoglycerátová mutáza katalyzuje konverziu 2-fosfoglycerátu na 3-fosfoglycerát.

-3-Fosfoglycerát prechádza do 1,3-bifosfoglycerátu, katalyzovaného fosfoglycerátovou mutázou. Tento krok vyžaduje ATP molekulu.

-1,3-Bifosfoglycerát je katalyzovaný na d-glyceraldehyd-3-fosfát glyceraldehyd-3-fosfátdehydrogenázou. Tento krok zahŕňa molekulu NADH.

-D-glyceraldehyd-3-fosfát prechádza do fruktóza-1,6-bisfosfátu aldolázou.

-Fruktóza-1,6-bisfosfát sa konvertuje na fruktóza-6-fosfát fruktózovou 1,6-bifosfatázou. Táto reakcia zahŕňa molekulu vody.

-Fruktóza-6-fosfát sa konvertuje na glukózo-6-fosfát enzýmom glukóza-6-fosfát izomeráza.

-Nakoniec enzým 6-fosfatáza glukózy katalyzuje prechod uvedenej zlúčeniny na a-d-glukózu.

Prečo musí laktát cestovať do pečene?

Svalové vlákna nie sú schopné vykonávať proces glukoneogenézy. V takom prípade by to bol úplne neopodstatnený cyklus, pretože glukoneogenéza využíva oveľa viac ATP ako glykolýza.

Okrem toho pečeň je vhodným tkanivom pre tento proces. V tomto tele má vždy potrebnú energiu na vykonanie cyklu, pretože nie je nedostatok O2.

Tradične sa predpokladalo, že počas regenerácie buniek po cvičení bolo asi 85% laktátu odstránených a odoslaných do pečene. Potom nastáva konverzia na glukózu alebo glykogén.

Nové štúdie využívajúce potkany ako modelový organizmus však ukazujú, že častým osudom laktátu je oxidácia.

Okrem toho rôzni autori naznačujú, že úloha cyklu Cori nie je taká významná, ako sa predpokladalo. Podľa týchto vyšetrovaní sa úloha cyklu zníži len na 10 alebo 20%..

Cyklus Cori a cvičenie

Pri cvičení sa krv dostane maximálne päťkrát po piatich minútach tréningu. Tento čas je dostatočný na to, aby kyselina mliečna migrovala zo svalových tkanív do krvi.

Po štádiu svalového tréningu sa hladiny laktátu v krvi po jednej hodine vrátia na svoje normálne hodnoty.

Na rozdiel od všeobecného presvedčenia, akumulácia laktátu (alebo samotného laktátu) nie je príčinou svalového vyčerpania. Ukázalo sa, že pri tréningu, kde je akumulácia laktátu nízka, dochádza k únave svalov.

Predpokladá sa, že skutočnou príčinou je zníženie pH vo svaloch. Je možné, že hodnota pH klesá z bazálnej hodnoty 7,0 na 6,4, čo sa považuje za pomerne nízku hodnotu. V skutočnosti, ak pH zostáva blízko 7,0, aj keď je koncentrácia laktátu vysoká, sval sa nestratí.

Proces, ktorý vedie k únave v dôsledku okyslenia, však ešte nie je jasný. Môže súvisieť so zrážaním iónov vápnika alebo znížením koncentrácie iónov draslíka.

Športovci dostávajú na svojich svaloch masáže a ľad na podporu prechodu laktátu do krvi.

Cyklus alanínu

Existuje metabolická dráha takmer totožná s cyklom Cori, nazývaným alanínový cyklus. Tu je aminokyselina prekurzorom glukoneogenézy. Inými slovami, alanín má miesto glukózy.

referencie

  1. Baechle, T. R., & Earle, R. W. (Eds.). (2007). Zásady silového tréningu a fyzického kondicionovania. Panamericana Medical.
  2. Campbell, M. K., & Farrell, S. O. (2011). biochémie. Šieste vydanie. Thomson. Brooks / Cole.
  3. Koolman, J., & Röhm, K. H. (2005). Biochémia: text a atlas. Panamericana Medical.
  4. Mougios, V. (2006). Cvičenie biochémie. Ľudská kinetika.
  5. Poortmans, J.R. (2004). Princípy cvičebnej biochémie. 3rd, revidované vydanie. Karger.
  6. Voet, D., & Voet, J. G. (2006). biochémie. Panamericana Medical.