Cori Cycle Steps and Characteristics



den Cori syklus eller melkesyre syklus er en metabolsk vei der laktat produsert av glykolytiske veier i muskelen går til leveren, der den omdannes tilbake til glukose. Denne forbindelsen returnerer til leveren igjen for å bli metabolisert.

Denne metabolske banen ble oppdaget i 1940 av Carl Ferdinand Cori og hans kone Gerty Cori, forskere fra Tsjekkia. Begge har vunnet Nobelprisen i fysiologi eller medisin.

index

  • 1 Prosess (trinn)
    • 1.1 Anaerob muskelglykolyse
    • 1.2 Glukoneogenese i leveren
  • 2 Reaksjoner av glukoneogenese
  • 3 Hvorfor laktat må reise til leveren?
  • 4 Cori syklus og trening
  • 5 Alanin syklusen
  • 6 Referanser

Prosess (trinn)

Anaerob muskelglykolyse

Cori syklusen begynner i muskelfibrene. I dette vev oppnås oppnåelsen av ATP hovedsakelig ved omdannelse av glukose til laktat.

Det bør nevnes at uttrykkene melkesyre og laktat, mye brukt i sportsterminologi, avvike noe i sin kjemiske struktur. Laktat er metabolismen produsert av musklene og er ionisert form, mens melkesyre har en ekstra proton.

Sammentrekningen av musklene oppstår ved hydrolyse av ATP.

Dette regenereres ved en prosess som kalles "oksidativ fosforylering". Denne banen foregår i mitokondriene av langsomt (rød) og hurtigstrengende (hvite) muskelfibre

De raske muskelfibrene utgjøres av raske myosiner (40-90 ms), i motsetning til linsefibre, dannet av langsomme myosiner (90-140 ms). Den tidligere produserer mer innsats, men tretthet raskt.

Glukoneogenese i leveren

Gjennom blodet kommer laktatet til leveren. Igjen blir laktatet omdannet til pyruvat ved virkningen av enzymet laktatdehydrogenase.

Endelig omdannes pyruvat til glukose ved glukoneogenese, ved bruk av ATP i leveren, generert ved oksidativ fosforylering.

Denne nye glukosen kan komme tilbake til muskelen, der den lagres som glykogen og brukes en gang til for muskelkontraksjon.

Reaksjoner av glukoneogenese

Glukoneogenese er syntesen av glukose ved hjelp av komponenter som ikke er karbohydrater. Denne prosessen kan ta som råmateriale pyruvat, laktat, glyserol og de fleste aminosyrene.

Prosessen starter i mitokondrier, men de fleste trinnene fortsetter i den cellulære cytosolen.

Glukoneogenese innebærer ti av reaksjonene av glykolyse, men i motsatt retning. Det skjer på følgende måte:

-I mitokondriellmatrisen omdannes pyruvat til oksaloacetat ved hjelp av enzymet pyruvat-karboksylase. Dette trinnet trenger et molekyl av ATP, som skjer med ADP, et molekyl av CO2 og en av vann. Denne reaksjonen frigjør to H+ i midten.

-Oksalacetat omdannes til l-malat av enzymet malat dehydrogenase. Denne reaksjonen trenger et molekyl av NADH og H.

-L-malaten forlater cytosolen hvor prosessen fortsetter. Malaten går tilbake til oksaloacetat. Dette trinnet katalyseres av enzymetmalat-dehydrogenasen og involverer bruk av et NAD-molekyl+

-Oxaloacetat omdannes til fosfoenolpyruvat med enzymet fosfoenolpyruvat-karbokykinase. Denne prosessen innebærer et GTP-molekyl som passerer til BNP og CO2.

-Fosfoenolpyruvat passerer til 2-fosfoglyserat ved virkningen av enolase. Dette trinnet krever et vannmolekyl.

-Fosforglyceratmutase katalyserer omdannelsen av 2-fosfoglyserat til 3-fosfoglykaterat.

-3-fosfoglyseratet går til 1,3-bifosfoglyserat, katalysert av fosfoglyceratmutasen. Dette trinnet krever et ATP-molekyl.

-1,3-bifosfoglyseratet katalyseres til d-glyceraldehyd-3-fosfat med glyceraldehyd-3-fosfat dehydrogenase. Dette trinnet involverer et molekyl av NADH.

-D-glyceraldehyd-3-fosfat passerer til fruktose 1,6-bisfosfat med aldolase.

-Fructose 1,6-bisfosfat omdannes til fruktose 6-fosfat med fruktose 1,6-bifosfatase. Denne reaksjonen involverer et vannmolekyl.

-Fructose 6-fosfat omdannes til glukose 6-fosfat med enzymet glukose-6-fosfat isomerase.

-Endelig katalyserer enzymet glukose 6-fosfatase passasjen av sistnevnte forbindelse til a-d-glukose.

Hvorfor laktat må reise til leveren?

Muskelfibrene er ikke i stand til å utføre glukoneogeneseprosessen. I et slikt tilfelle at det kunne, ville det være en helt uberettiget syklus, da glukoneogenese bruker mye mer ATP enn glykolyse.

I tillegg er leveren et egnet vev for prosessen. I denne kroppen har alltid den nødvendige energien til å utføre syklusen fordi det ikke er mangel på O2.

Tradisjonelt ble det antatt at under cellulær gjenoppretting etter trening ble ca. 85% av laktatet fjernet og sendt til leveren. Deretter skjer konvertering til glukose eller glykogen.

Nye studier med rotter som modellorganisme viser imidlertid at hyppig skjebne av laktat er oksidasjon.

I tillegg foreslår ulike forfattere at rollen til Cori-syklusen ikke er så signifikant som det ble antatt. Ifølge disse undersøkelsene er syklusens rolle redusert til bare 10 eller 20%.

Cori syklus og trening

Når du trener, får blodet maksimal akkumulering av melkesyre etter fem minutters trening. Denne gangen er nok for melkesyren å migrere fra muskelvevet til blodet.

Etter muskelopplæringsstadiet vender blodets laktatnivå tilbake til sine normale verdier etter en time.

I motsetning til popular tro er akkumulering av laktat (eller laktat i seg selv) ikke årsaken til muskelutmattelse. Det har vist seg at i trening hvor akkumulering av laktat er lav, opptrer muskelmasse.

Det antas at den virkelige årsaken er reduksjonen av pH i musklene. Det er mulig at pH reduseres fra basalverdien på 7,0 til 6,4, betraktet som en ganske lav verdi. Faktisk, hvis pH forblir nær 7,0, selv om laktatkonsentrasjonen er høy, blir muskelen ikke trøtt.

Imidlertid er prosessen som fører til utmattelse som et resultat av forsuring, ennå ikke klart. Det kan være relatert til utfelling av kalsiumioner eller reduksjon i konsentrasjonen av kaliumioner.

Idrettsutøvere mottar massasje og is på musklene for å fremme passasjen av laktat i blodet.

Alanin syklusen

Det er en metabolsk bane nesten identisk med syklusen til Cori, kalt alanin syklusen. Her er aminosyren forløperen for glukoneogenese. Med andre ord tar alanin stedet for glukose.

referanser

  1. Baechle, T.R., & Earle, R.W. (Eds.). (2007). Prinsipper for styrketrening og fysisk kondisjonering. Ed. Panamericana Medical.
  2. Campbell, M. K., & Farrell, S. O. (2011). biokjemi. Sjette utgave. Thomson. Brooks / Cole.
  3. Koolman, J., & Röhm, K. H. (2005). Biokjemi: tekst og atlas. Ed. Panamericana Medical.
  4. Mougios, V. (2006). Tren biokjemi. Human Kinetics.
  5. Poortmans, J.R. (2004). Prinsipper for trening biokjemi. 3rd, revidert utgave. Karger.
  6. Voet, D., & Voet, J. G. (2006). biokjemi. Ed. Panamericana Medical.