Cori cykelsteg och egenskaper

den Cori-cykeln eller mjölksyracykel är en metabolisk väg där laktatet som produceras av glykolytiska vägar i muskeln går till levern, där det omvandlas tillbaka till glukos. Denna förening återvänder till levern igen för att metaboliseras.

Denna metaboliska vägen upptäcktes 1940 av Carl Ferdinand Cori och hans fru Gerty Cori, forskare från Tjeckien. Båda vann Nobelpriset i fysiologi eller medicin.

index

• 1 Process (steg)
  • 1.1 Anaerob muskelglykolys
  • 1.2 Glukoneogenes i levern
• 2 Reaktioner av glukoneogenes
• 3 Varför laktat måste resa till levern?
• 4 Cori cykel och träning
• 5 Alanincykeln
• 6 referenser

Process (steg)

Anaerob muskelglykolys

Cori-cykeln börjar i muskelfibrerna. I dessa vävnader uppnås erhållandet av ATP huvudsakligen genom omvandling av glukos till laktat.

Det bör nämnas att uttrycken mjölksyra och laktat, som ofta används i sportterminologi, skiljer sig något i sin kemiska struktur. Laktat är metaboliten som produceras av musklerna och är den joniserade formen, medan mjölksyra har ytterligare proton.

Sammandragningen av musklerna sker genom hydrolys av ATP.

Detta regenereras genom en process som kallas "oxidativ fosforylering". Den här vägen äger rum i mitokondrierna av långsamma (röda) och snabba (vita) muskelfibrer

De snabba muskelfibrerna utgöres av snabba myosiner (40-90 ms), i motsats till linsfibrerna, som bildas av långsamma myosiner (90-140 ms). Den förra producerar mer ansträngning men trötthet snabbt.

Glukoneogenes i levern

Genom blodet når laktatet levern. Återigen omvandlas laktatet till pyruvat genom verkan av enzymet laktatdehydrogenas.

Slutligen omvandlas pyruvat till glukos genom glukoneogenes, med användning av leverns ATP, alstrad av oxidativ fosforylering.

Denna nya glukos kan återgå till muskeln, där den lagras som glykogen och används en gång till för muskelkontraktion.

Reaktioner av glukoneogenes

Glukoneogenes är syntesen av glukos med hjälp av komponenter som inte är kolhydrater. Denna process kan ta som råmaterial pyruvat, laktat, glycerol och de flesta aminosyrorna.

Processen börjar i mitokondrier, men de flesta av stegen fortsätter i cellulär cytosol.

Glukoneogenes involverar tio av reaktionerna av glykolys, men i sin motsats. Det händer på följande sätt:

-I mitokondriematrisen omvandlas pyruvat till oxaloacetat med hjälp av enzymet pyruvatkarboxylas. Detta steg behöver en molekyl av ATP, som råkar vara ADP, en molekyl av CO₂ och en av vatten. Denna reaktion frigör två H⁺ i mitten.

-Oxalacetat omvandlas till l-malat av enzymetmalatdehydrogenas. Denna reaktion behöver en molekyl av NADH och H.

-L-malaten lämnar cytosolen där processen fortsätter. Malaten går tillbaka till oxaloacetat. Detta steg katalyseras av enzymetmalatdehydrogenas och involverar användningen av en NAD-molekyl⁺

-Oxaloacetat omvandlas till fosfoenolpyruvat med enzymet fosfoenolpyruvat-karboxykinas. Denna process innefattar en GTP-molekyl som passerar till BNP och CO₂.

-Fosforolpyruvat passerar till 2-fosfoglycerat genom verkan av enolas. Detta steg kräver en vattenmolekyl.

-Fosforglyceratmutas katalyserar omvandlingen av 2-fosfoglycerat till 3-fosfoglykaterat.

-3-fosfoglyceratet passerar till 1,3-bifosfoglycerat, katalyserat av fosfoglyceratmutaset. Detta steg kräver en ATP-molekyl.

-1,3-bifosfoglyceratet katalyseras till d-glyceraldehyd-3-fosfat medelst glyceraldehyd-3-fosfatdehydrogenas. Detta steg innefattar en molekyl av NADH.

-D-glyceraldehyd-3-fosfat passerar till fruktos-1,6-bisfosfat medelst aldolas.

-Fruktos-1,6-bisfosfat omvandlas till fruktos-6-fosfat med fruktos-1,6-bifosfatas. Denna reaktion involverar en vattenmolekyl.

-Fruktos-6-fosfat omvandlas till glukos 6-fosfat med enzymet glukos-6-fosfatisomeras.

-Slutligen katalyserar enzymet glukos 6-fosfatas passagen av den senare föreningen till a-d-glukos.

Varför laktat måste resa till levern?

Muskelfibrerna kan inte genomföra glukoneogenesprocessen. I ett sådant fall som det kunde, skulle det vara en fullständigt orättvist cykel, eftersom glukoneogenes använder mycket mer ATP än glykolys.

Dessutom är levern en lämplig vävnad för processen. I denna kropp har alltid den energi som krävs för att utföra cykeln eftersom det inte finns någon brist på O₂.

Traditionellt trodde man att under 85% av laktatet under cellulär återhämtning efter träning togs bort och skickades till levern. Då sker omvandlingen till glukos eller glykogen.

Nya studier med användning av råttor som modellorganismer avslöjar dock att laktatets frekventa öde är oxidation.

Dessutom föreslår olika författare att Cori-cyklins roll inte är lika signifikant som den trodde. Enligt dessa undersökningar reduceras cyklens roll till endast 10 eller 20%.

Cori cykel och träning

Vid träning får blodet maximalt ackumulering av mjölksyra efter fem minuters träning. Den här tiden är tillräcklig för att mjölksyran ska migrera från muskelvävnaden till blodet.

Efter det muskulära träningssteget återgår blodlaktatnivåerna till sina normala värden efter en timme.

I motsats till populär tro är ackumuleringen av laktat (eller laktat i sig) inte orsaken till muskelutmattning. Det har visats att i träning där ackumulering av laktat är låg, uppträder muskelmattor.

Man tror att den verkliga orsaken är minskningen av pH i musklerna. Det är möjligt att pH sjunker från basvärdet 7,0 till 6,4, vilket anses vara ett relativt lågt värde. Faktum är att om pH-värdet förblir nära 7,0, trots att laktatkoncentrationen är hög, blir muskeln inte trött.

Emellertid är processen som leder till utmattning till följd av försurning ännu inte klart. Det kan vara relaterat till utfällning av kalciumjoner eller minskning av koncentrationen av kaliumjoner.

Idrottare får massage och is på sina muskler för att främja passagen av laktat i blodet.

Alanincykeln

Det finns en metabolisk bana som nästan är identisk med Cori-cykeln, kallad alanincykeln. Här är aminosyran föregångaren till glukoneogenes. Med andra ord tar alanin platsen för glukos.

referenser

1. Baechle, T.R., & Earle, R.W. (Eds.). (2007). Principer för styrketräning och fysisk konditionering. Ed. Panamericana Medical.
2. Campbell, M. K. & Farrell, S. O. (2011). biokemi. Sjätte upplagan. Thomson. Brooks / Cole.
3. Koolman, J., & Röhm, K. H. (2005). Biokemi: text och atlas. Ed. Panamericana Medical.
4. Mougios, V. (2006). Motion biokemi. Human Kinetics.
5. Poortmans, J.R. (2004). Principer för motion biokemi. 3^rd, reviderad utgåva. Karger.
6. Voet, D., & Voet, J.G. (2006). biokemi. Ed. Panamericana Medical.