Koraki in značilnosti kornega cikla



The Cori cikel ali cikla mlečne kisline je presnovna pot, pri kateri laktat, ki ga proizvajajo glikolitične poti v mišici, gre v jetra, kjer se pretvori nazaj v glukozo. Ta spojina se spet vrne v jetra, da se presnovi.

To presnovno pot so leta 1940 odkrili Carl Ferdinand Cori in njegova žena Gerty Cori, znanstveniki iz Češke republike. Oba sta dobila Nobelovo nagrado za fiziologijo ali medicino.

Indeks

  • 1 Postopek (koraki)
    • 1.1 Anaerobna mišična glikoliza
    • 1.2 Glukoneogeneza v jetrih
  • 2 Reakcije glukoneogeneze
  • 3 Zakaj mora laktat potovati v jetra?
  • 4 Cori cikel in vadba
  • 5 Cikel alanina
  • 6 Reference

Postopek (koraki)

Anaerobna mišična glikoliza

Cori cikel se začne v mišičnih vlaknih. Pridobivanje ATP v tem tkivu poteka predvsem s pretvorbo glukoze v laktat.

Omeniti je treba, da se izrazi mlečna kislina in laktat, ki se pogosto uporabljata v športni terminologiji, nekoliko razlikujeta po kemijski strukturi. Laktat je metabolit, ki ga proizvajajo mišice in je ionizirana oblika, medtem ko ima mlečna kislina dodaten proton.

Krčenje mišic poteka s hidrolizo ATP.

To se regenerira s postopkom, imenovanim "oksidativno fosforilacijo". Ta pot poteka v mitohondrijih počasnih (rdečih) in hitrih (belih) mišičnih vlaken.

Hitra mišična vlakna sestavljajo hitri miozini (40-90 ms), v nasprotju z lečami leč, ki jih tvorijo počasni miozini (90-140 ms). Prvi proizvajajo več napora, vendar hitro utrujajo.

Glukoneogeneza v jetrih

Skozi kri laktat doseže jetra. Ponovno se laktat pretvori v piruvat z delovanjem encima laktat dehidrogenaze.

Končno se piruvat pretvori v glukozo s glukoneogenezo z uporabo ATP jeter, ki nastane z oksidativno fosforilacijo..

Ta nova glukoza se lahko vrne v mišico, kjer se shrani kot glikogen in se ponovno uporabi za krčenje mišic.

Reakcije glukoneogeneze

Glukoneogeneza je sinteza glukoze s sestavinami, ki niso ogljikovi hidrati. Ta postopek se lahko uporablja kot surovina piruvat, laktat, glicerol in večina aminokislin.

Postopek se začne v mitohondrijih, vendar se večina korakov nadaljuje v celičnem citosolu.

Glukoneogeneza vključuje deset reakcij glikolize, vendar v obratnem smislu. To se zgodi na naslednji način:

-V mitohondrijskem matriksu se piruvat s pomočjo encima piruvat karboksilaze pretvori v oksaloacetat. Ta korak potrebuje molekulo ATP, ki se zgodi, da je ADP, molekula CO2 in eno vode. Ta reakcija sprosti dva H+ v sredini.

-Oksalacetat se pretvori v l-malat z encimom malat dehidrogenaze. Ta reakcija potrebuje molekulo NADH in H.

-L-malat zapusti citosol, kjer se postopek nadaljuje. Malat gre nazaj v oksaloacetat. Ta korak katalizira encim malat dehidrogenaza in vključuje uporabo molekule NAD+

-Oksaloacetat se pretvori v fosfoenolpiruvat z encimom fosfoenolpiruvat karboksikinazo. Ta proces vključuje molekulo GTP, ki prehaja v BDP in CO2.

-Fosfoenolpiruvat prehaja v 2-fosfoglicerat z delovanjem enolaze. Ta korak zahteva molekulo vode.

-Fosfogliceratna mutaza katalizira pretvorbo 2-fosfoglicerata v 3-fosfoglicerat.

-3-fosfoglicerat prehaja v 1,3-bifosfoglicerat, ki ga katalizira fosfogliceratna mutaza. Ta korak zahteva molekulo ATP.

-1,3-bifosfoglicerat katalizira d-gliceraldehid-3-fosfat z gliceraldehid-3-fosfat dehidrogenazo. Ta korak vključuje molekulo NADH.

-D-gliceraldehid-3-fosfat prehaja na fruktozo 1,6-bisfosfat z aldolazo.

-Fruktoza 1,6-bisfosfat se pretvori v fruktozo 6-fosfat z fruktozo 1,6-bifosfatazo. Ta reakcija vključuje molekulo vode.

-Fruktozni 6-fosfat se pretvori v glukozo 6-fosfat z encimom glukoza-6-fosfat izomeraza.

-Nazadnje, encim glukoza 6-fosfataza katalizira prehod slednje spojine v α-d-glukozo.

Zakaj mora laktat potovati v jetra?

Mišična vlakna niso sposobna izvajati procesa glukoneogeneze. V takšnem primeru bi lahko bil popolnoma neupravičen cikel, ker glukoneogeneza uporablja veliko več ATP kot glikoliza..

Poleg tega so jetra primerna tkiva za postopek. V tem telesu je vedno potrebna energija za izvedbo cikla, ker ni pomanjkanja O2.

Tradicionalno je veljalo, da je bilo med celično okrevanje po vadbi približno 85% laktata odstranjenih in poslanih v jetra. Nato pride do pretvorbe v glukozo ali glikogen.

Vendar pa nove študije, ki uporabljajo podgane kot modelni organizem, kažejo, da je pogosta usoda laktata oksidacija.

Poleg tega različni avtorji kažejo, da vloga cikla Cori ni tako pomembna, kot je veljalo. V skladu s temi raziskavami je vloga cikla zmanjšana na samo 10 ali 20%.

Cori cikel in vadba

Po petih minutah treninga se pri vadbi krvni obtok kopiči v mleku. Ta čas je dovolj, da mlečna kislina migrira iz mišičnega tkiva v kri.

Po končanem mišičnem treningu se raven laktata v krvi vrne na normalne vrednosti po eni uri.

V nasprotju s splošnim prepričanjem kopičenje laktata (ali samega laktata) ni vzrok za izčrpanost mišic. Dokazano je, da se pri treningu, kjer je kopičenje laktata nizko, pojavi utrujenost mišic.

Domneva se, da je pravi vzrok zmanjšanje pH vrednosti v mišicah. Možno je, da se pH zmanjša od bazalne vrednosti 7,0 do 6,4, kar je precej nizka vrednost. Dejstvo je, če pH ostane blizu 7,0, tudi če je koncentracija laktata visoka, mišica ne postane utrujena..

Vendar postopek, ki vodi do utrujenosti zaradi zakisljevanja, še ni jasen. Lahko je povezana z obarjanjem kalcijevih ionov ali z zmanjšanjem koncentracije kalijevih ionov.

Športniki prejemajo masaže in led na mišicah, da bi pospešili prehod laktata v kri.

Cikel alanina

Obstaja presnovna pot, ki je skoraj enaka ciklu Cori, ki se imenuje alaninski cikel. Tukaj je aminokislina predhodnik glukoneogeneze. Z drugimi besedami, alanin zavzema mesto glukoze.

Reference

  1. Baechle, T. R., & Earle, R. W. (ur.). (2007). Načela treninga moči in fizične kondicije. Ed Panamericana Medical.
  2. Campbell, M. K., in Farrell, S. O. (2011). Biokemija. Šesta izdaja. Thomson. Brooks / Cole.
  3. Koolman, J., in Röhm, K. H. (2005). Biokemija: besedilo in atlas. Ed Panamericana Medical.
  4. Mougios, V. (2006). Biokemija vadbe. Človeška kinetika.
  5. Poortmans, J.R. (2004). Načela vadbene biokemije. 3rd, revidirana izdaja. Karger.
  6. Voet, D., & Voet, J.G. (2006). Biokemija. Ed Panamericana Medical.