Cori ciklo žingsniai ir charakteristikos



The Cori ciklas arba pieno rūgšties ciklas yra medžiagų apykaitos kelias, kuriame laktatas, gautas glikolitiniais keliais raumenyse, patenka į kepenis, kur jis vėl paverčiamas gliukoze. Šis junginys vėl grįžta į kepenis, kad būtų metabolizuojamas.

Šį metabolinį kelią 1940 m. Rado Čekijos Respublikos mokslininkai Carl Ferdinand Cori ir jo žmona Gerty Cori. Abu laimėjo Nobelio premiją fiziologijoje ar medicinoje.

Indeksas

  • 1 procesas (žingsniai)
    • 1.1 Anaerobinė raumenų glikolizė
    • 1.2 Gliukonogenezė kepenyse
  • 2 Glioneogenezės reakcijos
  • 3 Kodėl laktatas turi keliauti į kepenis?
  • 4 Cori ciklas ir pratimai
  • 5 alanino ciklas
  • 6 Nuorodos

Procesas (žingsniai)

Anaerobinė raumenų glikolizė

Cori ciklas prasideda raumenų pluoštuose. Šiuose audiniuose ATP susidaro daugiausia gliukozės paverčiant laktatu.

Reikia paminėti, kad terminai „pieno rūgštis ir laktatas“, plačiai vartojami sporto terminologijoje, savo cheminėje struktūroje šiek tiek skiriasi. Laktatas yra metabolitas, kurį gamina raumenys ir yra jonizuota forma, o pieno rūgštis turi papildomą protoną.

Raumenų susitraukimas įvyksta hidrolizuojant ATP.

Tai regeneruoja procesas, vadinamas „oksidaciniu fosforilinimu“. Šis kelias vyksta lėtai trenkančių (raudonų) ir greito (balto) raumenų skaidulų mitochondrijose

Greitas raumenų pluoštas susideda iš greito miozino (40-90 ms), priešingai nei lęšių pluoštai, kuriuos sudaro lėtos myozinai (90-140 ms). Pirmieji duoda daugiau pastangų, bet nuovargis greitai.

Glukonogenezė kepenyse

Per kraują laktatas pasiekia kepenis. Vėlgi laktatas konvertuojamas į piruvatą fermento laktato dehidrogenazės poveikiu.

Galiausiai, piruvatas paverčiamas gliukoze gliukogenogenezės būdu, naudojant kepenų ATP, generuojamą oksidaciniu fosforilinimu..

Ši nauja gliukozė gali grįžti į raumenis, kur ji laikoma glikogeno pavidalu ir dar kartą naudojama raumenų susitraukimui.

Glioneogenezės reakcijos

Glukonogenezė yra gliukozės sintezė, naudojant komponentus, kurie nėra angliavandeniai. Šis procesas gali būti naudojamas kaip žaliava piruvatas, laktatas, glicerolis ir dauguma amino rūgščių.

Procesas prasideda mitochondrijose, tačiau dauguma žingsnių tęsiasi ląstelių citozolyje.

Gliukonogenezė apima dešimt glikolizės reakcijų, bet atvirkščiai. Tai vyksta taip:

-Mitochondrijų matricoje piruvatas konvertuojamas į oksaloacetatą fermentu piruvato karboksilaze. Šiam žingsniui reikalinga ATP molekulė, kuri yra ADP, CO molekulė2 ir vienas iš vandens. Ši reakcija išskiria du H+ viduryje.

-Oksalacetatą konvertuoja į l-malatą fermentu malato dehidrogenaze. Šiai reakcijai reikia NADH ir H molekulės.

-L-malatas palieka citozolį, kur procesas tęsiasi. Malatas patenka atgal į oksaloacetatą. Šį žingsnį katalizuoja malato dehidrogenazė ir apima NAD molekulės naudojimą+

-Oksaloacetatas paverčiamas fosfofenolpiruvatu fermentu fosfenolpiruvato karboksikinaze. Šis procesas apima GTP molekulę, kuri pereina į BVP ir CO2.

-Fosfenolpiruvatas eina į 2-fosfogliceratą, veikdamas enolazę. Šis žingsnis reikalauja vandens molekulės.

-Fosfoglicerato mutazė katalizuoja 2-fosfoglicerato konversiją į 3-fosfogliceratą.

-3-fosfogliceratas patenka į 1,3-bifosogliceratą, katalizuojamą fosfoglicerato mutase. Šiam etapui reikia ATP molekulės.

-1,3-bifosfogliceratas katalizuojamas d-gliceraldehid-3-fosfatu gliceraldehido-3-fosfato dehidrogenazės pagalba. Šis žingsnis apima NADH molekulę.

-D-gliceraldehid-3-fosfatas perneša į fruktozę 1,6-bisfosfatą aldolaze.

-Fruktozė 1,6-bisfosfatas paverčiamas fruktozės 6-fosfatu 1,6-bifosfataze. Ši reakcija apima vandens molekulę.

-Fruktozės 6-fosfatas konvertuojamas į gliukozės 6-fosfatą fermentu gliukozės-6-fosfato izomeraze.

-Galiausiai, gliukozės 6-fosfatazės fermentas katalizuoja pastarojo junginio patekimą į α-d-gliukozę..

Kodėl laktatas turi keliauti į kepenis?

Raumenų skaidulos negali atlikti gliukogenogenezės proceso. Tokiu atveju tai būtų visiškai nepateisinamas ciklas, nes gliukogenogenezė naudoja daug daugiau ATP nei glikolizė.

Be to, kepenys yra tinkamas audinys. Šiame kūne visuomet turi reikiamą energiją ciklui atlikti, nes nėra O trūkumo2.

Tradiciškai buvo manoma, kad ląstelių atsigavimo po fizinio krūvio metu apie 85% laktato buvo pašalinta ir išsiųsta į kepenis. Tada vyksta konversija į gliukozę arba glikogeną.

Tačiau nauji tyrimai, naudojant žiurkes kaip modelinį organizmą, rodo, kad dažnas laktato likimas yra oksidacija.

Be to, skirtingi autoriai teigia, kad Cori ciklo vaidmuo nėra toks didelis, kaip buvo manoma. Pagal šiuos tyrimus ciklo vaidmuo sumažinamas iki 10 arba 20%.

Cori ciklas ir pratimai

Vykdant kraują, po penkių minučių treniruočių metu maksimaliai kaupiasi pieno rūgštis. Šis laikas yra pakankamas, kad pieno rūgštis migruotų iš raumenų audinių į kraują.

Po raumenų treniruotės etapo laktato koncentracija kraujyje vėl po vienos valandos sugrįš.

Priešingai nei visuotinis įsitikinimas, laktato (arba laktato) kaupimasis nėra raumenų išsekimo priežastis. Buvo įrodyta, kad treniruočių metu, kai laktato kaupimasis yra mažas, atsiranda raumenų nuovargis.

Manoma, kad tikroji priežastis yra pH sumažėjimas raumenų viduje. Gali būti, kad pH sumažėja nuo bazinės 7,0 iki 6,4, laikoma gana maža. Tiesą sakant, jei pH išlieka artimas 7,0, net jei laktato koncentracija yra didelė, raumenys netampa pavargę.

Tačiau procesas, kuris sukelia nuovargį dėl rūgštėjimo, dar nėra aiškus. Jis gali būti susijęs su kalcio jonų nusodinimu arba kalio jonų koncentracijos sumažėjimu.

Sportininkai gauna masažą ir ledą ant raumenų, kad paskatintų laktato patekimą į kraują.

Alanino ciklas

Yra metabolinis kelias, beveik identiškas Cori ciklui, vadinamam alanino ciklu. Čia aminorūgštis yra gliukonogenezės pirmtakas. Kitaip tariant, alaninas yra gliukozės vieta.

Nuorodos

  1. Baechle, T. R., ir Earle, R. W. (Ed.). (2007). Stiprumo mokymo ir fizinio kondicionavimo principai. Red. Panamericana Medical.
  2. Campbell, M. K., ir Farrell, S. O. (2011). Biochemija. Šeštasis leidimas. Thomson. Brooks / Cole.
  3. Koolman, J., & Röhm, K. H. (2005). Biochemija: tekstas ir atlasas. Red. Panamericana Medical.
  4. Mougios, V. (2006). Pratimai biochemija. Žmogaus kinetika.
  5. Poortmans, J.R. (2004). Pratybos biochemijos principai. 3rd, pataisytas leidimas. Karger.
  6. Voet, D., & Voet, J. G. (2006). Biochemija. Red. Panamericana Medical.