Cori cyklus trin og egenskaber

den Cori cyklus eller mælkesyre cyklus er en metabolisk vej, hvor lactat produceret af glycolytic pathways i musklen går til leveren, hvor det omdannes til glucose. Denne forbindelse vender tilbage til leveren igen for at blive metaboliseret.

Denne metaboliske vej blev opdaget i 1940 af Carl Ferdinand Cori og hans kone Gerty Cori, forskere fra Tjekkiet. Begge vandt Nobelprisen i fysiologi eller medicin.

indeks

• 1 proces (trin)
  • 1.1 Anaerob muskelglykolyse
  • 1.2 Glukoneogenese i leveren
• 2 Reaktioner af gluconeogenese
• 3 Hvorfor laktat skal rejse til leveren?
• 4 Cori cyklus og motion
• 5 Alanincyklusen
• 6 referencer

Proces (trin)

Anaerob muskelglykolyse

Cori-cyklen begynder i muskelfibrene. I dette væv forekommer opnåelsen af ​​ATP hovedsageligt ved omdannelsen af ​​glucose til lactat.

Det skal nævnes, at udtrykkene mælkesyre og lactat, som i vid udstrækning anvendes i sportsterminologi, afviger lidt i deres kemiske struktur. Lactat er metabolitten produceret af musklerne og er den ioniserede form, mens mælkesyre har en ekstra proton.

Kontraktionen af ​​musklerne sker ved hydrolyse af ATP.

Dette regenereres ved en proces kaldet "oxidativ phosphorylering". Denne vej finder sted i mitokondrier af langsomt-træk (rød) og hurtigstræk (hvide) muskelfibre

De hurtige muskelfibre udgøres af hurtige myosiner (40-90 ms) i modsætning til linsefibre, der dannes af langsom myosiner (90-140 ms). Den førstnævnte producerer mere indsats, men træthed hurtigt.

Gluconeogenese i leveren

Gennem blodet når lactaten leveren. Igen omdannes laktatet til pyruvat ved virkningen af ​​enzymet lactat dehydrogenase.

Endelig omdannes pyruvat til glucose ved gluconeogenese under anvendelse af leverenes ATP, der frembringes ved oxidativ phosphorylering.

Denne nye glukose kan vende tilbage til musklen, hvor den opbevares som glykogen og bruges endnu en gang til muskelkontraktion.

Reaktioner af gluconeogenese

Gluconeogenese er syntesen af ​​glucose ved hjælp af komponenter, der ikke er kulhydrater. Denne proces kan tage som råmateriale pyruvat, lactat, glycerol og de fleste af aminosyrerne.

Processen starter i mitokondrier, men de fleste trin fortsætter i den cellulære cytosol.

Gluconeogenese involverer ti af reaktionerne af glycolyse, men i sin omvendte betydning. Det sker på følgende måde:

-I mitokondriamatrixen omdannes pyruvat til oxaloacetat ved hjælp af enzymet pyruvatcarboxylase. Dette trin har brug for et ATP-molekyle, som forekommer at være ADP, et molekyle af CO₂ og et af vand. Denne reaktion frigiver to H⁺ i midten.

-Oxalacetat omdannes til l-malat af enzymet malat dehydrogenase. Denne reaktion har brug for et molekyle af NADH og H.

-L-malatet forlader cytosolet, hvor processen fortsætter. Malaten går tilbage til oxaloacetat. Dette trin katalyseres af enzymmalat-dehydrogenasen og involverer anvendelsen af ​​et NAD-molekyle⁺

-Oxaloacetat omdannes til phosphoenolpyruvat med enzymet phosphoenolpyruvatcarboxykinase. Denne proces involverer et GTP molekyle, der passerer til BNP og CO₂.

-Phosphoenolpyruvat passerer til 2-phosphoglycerat ved virkningen af ​​enolase. Dette trin kræver et vandmolekyle.

-Phosphoglyceratmutase katalyserer omdannelsen af ​​2-phosphoglycerat til 3-phosphoglycaterat.

-3-phosphoglyceratet passerer til 1,3-biphosphoglycerat, katalyseret af phosphoglyceratmutasen. Dette trin kræver et ATP-molekyle.

-1,3-biphosphoglyceratet katalyseres til d-glyceraldehyd-3-phosphat med glyceraldehyd-3-phosphat dehydrogenase. Dette trin involverer et molekyle af NADH.

-D-glyceraldehyd-3-phosphat passerer til fructose 1,6-bisphosphat ved aldolase.

-Fructose 1,6-bisphosphat omdannes til fructose 6-phosphat med fructose 1,6-biphosphatase. Denne reaktion involverer et vandmolekyle.

-Fructose 6-phosphat omdannes til glucose 6-phosphat med enzymet glucose-6-phosphatisomerase.

-Endelig katalyserer enzymet glucose 6-phosphatase passage af sidstnævnte forbindelse til a-d-glucose.

Hvorfor laktat skal rejse til leveren?

Muskelfibrene er ikke i stand til at udføre gluconeogeneseprocessen. I et sådant tilfælde, at det kunne, ville det være en fuldstændig uberettiget cyklus, da gluconeogenese bruger meget mere ATP end glycolyse.

Derudover er leveren et passende væv til processen. I denne krop har altid den nødvendige energi til at udføre cyklen, fordi der ikke er mangel på O₂.

Traditionelt blev det antaget, at under cellulær genopretning efter træning blev ca. 85% af lactatet fjernet og sendt til leveren. Derefter sker omdannelsen til glucose eller glycogen.

Nye undersøgelser, der anvender rotter som en modelorganisme, afslører imidlertid, at den hyppige skæbne af lactat er oxidation.

Derudover foreslår forskellige forfattere, at Cori-cyklens rolle ikke er så signifikant som det blev antaget. Ifølge disse undersøgelser reduceres cyklusens rolle til kun 10 eller 20%.

Cori cyklus og motion

Ved udøvelse får blodet maksimal akkumulering af mælkesyre efter fem minutters træning. Denne gang er nok for mælkesyren at migrere fra muskelvævet til blodet.

Efter det muskulære træningsfase vender blodets lactatniveau tilbage til deres normale værdier efter en time.

I modsætning til popular tro er akkumuleringen af ​​lactat (eller lactat i sig selv) ikke årsagen til muskeludmattelse. Det har vist sig, at i træning, hvor akkumuleringen af ​​laktat er lav, opstår muskel træthed.

Det antages, at den virkelige årsag er faldet i pH inde i musklerne. Det er muligt, at pH falder fra basalværdien på 7,0 til 6,4, betragtes som en forholdsvis lav værdi. Faktisk, hvis pH-værdien forbliver tæt på 7,0, selvom lactatkoncentrationen er høj, bliver muskelen ikke træt.

Den proces, der fører til træthed som et resultat af forsuring, er dog endnu ikke klart. Det kan være relateret til udfældningen af ​​calciumioner eller fald i koncentrationen af ​​kaliumioner.

Atleter modtager massage og is på deres muskler for at fremme passage af lactat i blodet.

Alanincyklusen

Der er en metabolisk bane næsten identisk med Cori-cyklen, kaldet alanincyklusen. Her er aminosyren forløberen for gluconeogenese. Med andre ord tager alanin sted for glucose.

referencer

1. Baechle, T.R., & Earle, R.W. (Eds.). (2007). Principper for styrketræning og fysisk konditionering. Ed. Panamericana Medical.
2. Campbell, M. K. & Farrell, S. O. (2011). Biokemi. Sjette udgave. Thomson. Brooks / Cole.
3. Koolman, J., & Röhm, K. H. (2005). Biokemi: tekst og atlas. Ed. Panamericana Medical.
4. Mougios, V. (2006). Udøve biokemi. Human Kinetics.
5. Poortmans, J.R. (2004). Principper for motion biokemi. 3^rd, revideret udgave. Karger.
6. Voet, D., & Voet, J. G. (2006). biokemi. Ed. Panamericana Medical.