Кроки та характеристики циклу Cori



The Цикл кори або цикл молочної кислоти є метаболічним шляхом, в якому лактат, вироблений гліколітичними шляхами в м'язі, йде до печінки, де він перетворюється назад у глюкозу. Ця сполука знову повертається в печінку для метаболізму.

Цей метаболічний шлях був відкритий в 1940 році Карлом Фердінаном Корі і його дружиною Герті Корі, ученими з Чехії. Обидва отримали Нобелівську премію з фізіології або медицини.

Індекс

  • 1 Процес (кроки)
    • 1.1 Анаеробний м'язовий гліколіз
    • 1.2 Глюконеогенез в печінці
  • 2 Реакції глюконеогенезу
  • 3 Чому лактат повинен подорожувати до печінки?
  • 4 Цикл циклу і вправи
  • 5 Цикл аланіну
  • 6 Посилання

Процес (кроки)

Анаеробний м'язовий гліколіз

Цикл Корі починається в м'язових волокнах. У цій тканині отримання АТФ відбувається головним чином шляхом перетворення глюкози в лактат.

Слід зазначити, що терміни молочна кислота і лактат, широко використовувані в спортивній термінології, дещо відрізняються за своєю хімічною структурою. Лактат є метаболітом, що виробляється м'язами і є іонізованою формою, тоді як молочна кислота має додатковий протон.

Скорочення м'язів відбувається шляхом гідролізу АТФ.

Це регенерується процесом, який називається «окисним фосфорилюванням». Цей шлях протікає в мітохондріях сповільнених (червоних) і швидких (білих) м'язових волокон

Швидкі м'язові волокна складаються з швидких міозинів (40-90 мс), на відміну від волокон кришталика, утворених повільними міозинами (90-140 мс). Перші виробляють більше зусиль, але швидко виснажують.

Глюконеогенез в печінці

Через кров лактат досягає печінки. Знову лактат перетворюється на піруват дією ферменту лактатдегідрогенази.

Нарешті, піруват перетворюється в глюкозу глюконеогенезом, використовуючи АТФ печінки, що генерується окисним фосфорилюванням.

Ця нова глюкоза може повернутися в м'яз, де вона зберігається як глікоген і використовується ще раз для скорочення м'язів.

Реакції глюконеогенезу

Глюконеогенез - це синтез глюкози з використанням компонентів, які не є вуглеводами. Цей процес можна взяти в якості сировини пірувату, лактату, гліцерину і більшості амінокислот.

Процес починається в мітохондріях, але більшість етапів продовжуються в клітинному цитозолі.

Глюконеогенез включає десять реакцій гліколізу, але в зворотному сенсі. Це відбувається таким чином:

-У мітохондріальній матриці піруват перетворюється в оксалоацетат за допомогою ферменту піруват карбоксилази. Цей крок потребує молекули АТФ, яка трапляється як ADP, молекула CO2 і один з води. Ця реакція вивільняє два Н+ посередині.

-Оксалацетат перетворюється в l-малат за допомогою ферменту малатдегідрогенази. Ця реакція потребує молекули NADH і H.

-L-малат залишає цитозоль, де процес триває. Малат переходить назад до оксалоацетату. Цей етап каталізується ферментом малатдегідрогенази і передбачає використання молекули NAD+

-Оксалоацетат перетворюється в фосфоенолпіруват ферментом фосфоенолпіруват карбоксикиназой. Цей процес включає молекулу GTP, яка переходить до ВВП і СО2.

-Фосфоенолпіруват переходить в 2-фосфоглицерат шляхом дії енолази. Цей етап вимагає молекули води.

-Мутаза фосфогліцерату каталізує перетворення 2-фосфоглицерата в 3-фосфоглицерат.

-3-фосфогліцерат переходить до 1,3-бифосфоглицерата, каталізується фосфоглицератной мутазою. Цей етап вимагає молекули АТФ.

-1,3-бифосфоглицерат каталізується до d-глицеральдегид-3-фосфату за допомогою глицеральдегид-3-фосфатдегідрогенази. Цей етап включає молекулу NADH.

-D-глицеральдегид-3-фосфат переходить на фруктозу 1,6-бісфосфат альдолазой.

-Фруктоза 1,6-бісфосфат перетворюється в фруктозу 6-фосфат фруктозою 1,6-бифосфатазой. Ця реакція включає молекулу води.

-Фруктоза 6-фосфат перетворюється в глюкозо-6-фосфат ферментом глюкозо-6-фосфат-ізомераза.

-Нарешті, фермент глюкоза 6-фосфатаза каталізує проходження останнього з'єднання до α-d-глюкози.

Чому лактат повинен подорожувати до печінки?

М'язові волокна не здатні виконувати процес глюконеогенезу. У такому випадку це могло б бути абсолютно невиправданим циклом, оскільки глюконеогенез використовує набагато більше АТФ, ніж гліколіз..

Крім того, печінка є відповідною тканиною для процесу. У цьому організмі завжди є необхідна енергія для виконання циклу, тому що не бракує О2.

Традиційно вважалося, що під час відновлення клітин після тренування близько 85% лактату видаляли і направляли в печінку. Потім відбувається перетворення в глюкозу або глікоген.

Однак нові дослідження з використанням щурів в якості модельного організму виявляють, що частою долею лактату є окислення.

Крім того, різні автори вважають, що роль циклу Кори не настільки значима, як вважалося. Відповідно до цих досліджень роль циклу зменшується лише до 10 або 20%.

Cori цикл і вправи

При фізичному навантаженні кров отримує максимальне накопичення молочної кислоти після п'яти хвилин тренування. Цього часу достатньо для того, щоб молочна кислота мігрувала з м'язової тканини в кров.

Після стадії м'язового тренування рівні лактату в крові повертаються до нормальних значень через одну годину.

Всупереч поширеній думці, накопичення лактату (або лактату само по собі) не є причиною виснаження м'язів. Було показано, що при тренуванні, де накопичення лактату є низьким, відбувається стомлення м'язів.

Вважається, що справжньою причиною є зниження рН усередині м'язів. Можливо, що рН знижується від базального значення від 7,0 до 6,4, вважається досить низьким значенням. Насправді, якщо рН залишається близьким до 7,0, навіть якщо концентрація лактату висока, м'яз не стає втомленим.

Однак процес, що призводить до втоми в результаті підкислення, поки не зрозумілий. Це може бути пов'язано з осадженням іонів кальцію або зниженням концентрації іонів калію.

Спортсмени отримують масаж і лід на м'язах, щоб сприяти проходженню лактату в кров.

Цикл аланіну

Існує метаболічний шлях, майже ідентичний циклу Кори, який називається циклом аланіну. Тут амінокислота є попередником глюконеогенезу. Іншими словами, аланін займає місце глюкози.

Список літератури

  1. Baechle, Т. R., & Earle, Р. W. (ред.). (2007). Принципи силового тренування і фізичної підготовленості. Ed. Panamericana Medical.
  2. Кемпбелл, М. К., і Фаррелл, С. О. (2011). Біохімія. Шосте видання. Томсон. Брукс / Коул.
  3. Koolman, J., & Röhm, K.H. (2005). Біохімія: текст і атлас. Ed. Panamericana Medical.
  4. Mougios, V. (2006). Вправа біохімії. Кінетика людини.
  5. Poortmans, J.R. (2004). Принципи фізичної вправи біохімії. 3ст, переглянуте видання. Karger.
  6. Voet, D., & Voet, J.G. (2006). Біохімія. Ed. Panamericana Medical.