CYKL CORI: ETAPY I CHARAKTERYSTYKA - BIOLOGIA - 2026

Cori cyklu lub cykl kwasu mlekowego jest szlakiem metabolicznym, w którym mleczan wytwarzany przez glikolizę szlakach mięsień przechodzi do wątroby, gdzie jest przetwarzany z powrotem na glukozę. Ten związek powraca do wątroby w celu jego metabolizmu.

Ten szlak metaboliczny został odkryty w 1940 roku przez naukowców z Czech Carl Ferdinand Cori i jego żonę Gerty Cori. Obaj zdobyli Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny.

Źródło: https://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:CoriCycle-es.svg. Autor: PatríciaR

Proces (kroki)

Glikoliza beztlenowa w mięśniach

Cykl Cori zaczyna się we włóknach mięśniowych. W tych tkankach ATP uzyskuje się głównie na drodze przemiany glukozy w mleczan.

Warto wspomnieć, że szeroko stosowane w terminologii sportowej terminy kwas mlekowy i mleczan różnią się nieznacznie budową chemiczną. Mleczan jest metabolitem wytwarzanym przez mięśnie i jest formą zjonizowaną, natomiast kwas mlekowy ma dodatkowy proton.

Skurcz mięśni następuje w wyniku hydrolizy ATP.

Jest to regenerowane w procesie zwanym „fosforylacją oksydacyjną”. Szlak ten zachodzi w wolno (czerwonych) i szybko (białych) kurczących się mitochondriach włókien mięśniowych.

Szybkie włókna mięśniowe zbudowane są z szybkich miozyn (40-90 ms), w przeciwieństwie do włókien soczewki, zbudowanych z wolnych miozyn (90-140 ms). Te pierwsze wytwarzają więcej siły, ale szybko się męczą.

Glukoneogeneza w wątrobie

Mleczan dociera do wątroby przez krew. Ponownie mleczan przekształca się w pirogronian pod działaniem enzymu dehydrogenazy mleczanowej.

Wreszcie pirogronian jest przekształcany w glukozę przez glukoneogenezę, przy użyciu ATP z wątroby, generowanego przez fosforylację oksydacyjną.

Ta nowa glukoza może wrócić do mięśnia, gdzie jest magazynowana w postaci glikogenu i ponownie wykorzystywana do skurczu mięśni.

Reakcje glukoneogenezy

Glukoneogeneza to synteza glukozy przy użyciu składników, które nie są węglowodanami. Ten proces może wykorzystywać pirogronian, mleczan, glicerol i większość aminokwasów jako surowiec.

Proces zaczyna się w mitochondriach, ale większość etapów przebiega w cytozolu komórkowym.

Glukoneogeneza obejmuje dziesięć reakcji glikolizy, ale na odwrót. Dzieje się to w następujący sposób:

-W macierzy mitochondrialnej pirogronian jest przekształcany do szczawiooctanu przez enzym karboksylazę pirogronianową. Ten krok wymaga cząsteczki ATP, która staje się ADP, cząsteczką CO ₂ i cząsteczką wody. Ta reakcja uwalnia dwa H ⁺ do medium.

-Oksalooctan jest przekształcany do L-jabłczanu przez enzym dehydrogenazę jabłczanową. Ta reakcja wymaga cząsteczki NADH i H.

-L-jabłczan opuszcza cytozol, gdzie proces trwa. Jabłczan zmienia się z powrotem w szczawiooctan. Ten etap jest katalizowany przez enzym dehydrogenazę jabłczanową i obejmuje użycie cząsteczki NAD ^+.

-Oksalooctan jest przekształcany do fosfoenolopirogronianu przez enzym karboksykinazę fosfoenolopirogronianu. Ten proces obejmuje cząsteczkę GTP, która przepuszcza PKB i CO ₂ .

-Fosfoenolopirogronian staje się 2-fosfoglicerynianem w wyniku działania enolazy. Ten krok wymaga cząsteczki wody.

Mutaza fosfoglicerynianu katalizuje konwersję 2-fosfoglicerynianu do 3-fosfoglicerynianu.

-3-fosfoglicerynian staje się 1,3-bisfosfoglicerynianem, katalizowanym przez mutazę fosfoglicerynianową. Ten krok wymaga cząsteczki ATP.

- 1,3-bisfosfoglicerynian jest katalizowany do d-gliceraldehydo-3-fosforanu przez dehydrogenazę gliceraldehydo-3-fosforanu. Ten krok obejmuje cząsteczkę NADH.

-D-gliceraldehydo-3-fosforan staje się 1,6-bisfosforanem fruktozy przez aldolazę.

-Fruktozo-1,6-bisfosforan jest przekształcany we fruktozo-6-fosforan przez 1,6-bisfosfatazę fruktozową. W tej reakcji bierze udział cząsteczka wody.

-Fruktozo-6-fosforan jest przekształcany do 6-fosforanu glukozy przez enzym izomerazę glukozo-6-fosforanu.

-W końcu enzym 6-fosfataza glukozowa katalizuje przejście tego ostatniego związku do α-d-glukozy.

Dlaczego mleczan musi podróżować do wątroby?

Włókna mięśniowe nie są w stanie przeprowadzić procesu glukoneogenezy. W takim przypadku byłby to całkowicie nieuzasadniony cykl, ponieważ glukoneogeneza zużywa znacznie więcej ATP niż glikoliza.

Ponadto wątroba jest odpowiednią tkanką do tego procesu. W tym narządzie zawsze ma niezbędną energię do przeprowadzenia cyklu, ponieważ nie brakuje O ₂ .

Tradycyjnie uważano, że podczas regeneracji komórek po wysiłku około 85% mleczanu zostało usunięte i wysłane do wątroby. Następnie następuje konwersja do glukozy lub glikogenu.

Jednak nowe badania wykorzystujące szczury jako organizmy modelowe ujawniają, że częstym losem mleczanu jest utlenianie.

Ponadto różni autorzy sugerują, że rola cyklu Cori nie jest tak znacząca, jak wcześniej sądzono. Według tych badań rola cyklu jest ograniczona tylko do 10 lub 20%.

Cykl i ćwiczenia Cori

Podczas ćwiczeń krew osiąga maksymalne nagromadzenie kwasu mlekowego po pięciu minutach treningu. Ten czas wystarczy, aby kwas mlekowy migrował z tkanek mięśniowych do krwi.

Po etapie treningu mięśni poziom mleczanu we krwi wraca do normy po godzinie.

Wbrew powszechnemu przekonaniu nagromadzenie mleczanu (lub samego mleczanu) nie jest przyczyną wyczerpania mięśni. Udowodniono, że podczas treningów, w których gromadzenie się mleczanu jest niskie, dochodzi do zmęczenia mięśni.

Uważa się, że prawdziwą przyczyną jest spadek pH w mięśniach. Wartość pH może spaść od wartości bazowej 7,0 do 6,4, co uważa się za dość niskie. W rzeczywistości, jeśli pH utrzymuje się na poziomie bliskim 7,0, pomimo wysokiego stężenia mleczanu, mięsień nie ulega zmęczeniu.

Jednak proces, który prowadzi do zmęczenia w wyniku zakwaszenia, nie jest jeszcze jasny. Może to być związane z wytrącaniem się jonów wapnia lub spadkiem stężenia jonów potasu.

Sportowcy są masowani, a ich mięśnie nakłada się lodem, aby promować przenikanie mleczanu do krwi.

Cykl alaninowy

Istnieje szlak metaboliczny prawie identyczny z cyklem Cori, zwany cyklem alaninowym. Tutaj aminokwas jest prekursorem glukoneogenezy. Innymi słowy, alanina zastępuje glukozę.

Bibliografia

1. Baechle, TR i Earle, RW (red.). (2007). Zasady treningu siłowego i kondycji fizycznej. Panamerican Medical Ed.
2. Campbell, MK i Farrell, SO (2011). Biochemia. Szósta edycja. Thomson. Brooks / Cole.
3. Koolman, J. i Röhm, KH (2005). Biochemia: tekst i atlas. Panamerican Medical Ed.
4. Mougios, V. (2006). Biochemia ćwiczeń. Human Kinetics.
5. Poortmans, JR (2004). Zasady biochemii wysiłku. 3 ^rd , wydanie poprawione. Karger.
6. Voet, D. i Voet, JG (2006). Biochemia. Panamerican Medical Ed.