- Proces (kroky)
- Anaeróbna glykolýza vo svaloch
- Glukoneogenéza v pečeni
- Glukoneogenézne reakcie
- Prečo musí laktát cestovať do pečene?
- Coriho cyklus a cvičenie
- Alanínový cyklus
- Referencie
Coriho cyklus alebo cyklus kyselina mliečna je metabolická cesta, v ktorej laktátu od glykolytickej dráhy v sval ide do pečene, kde je prevedený späť na glukózu. Táto zlúčenina sa opäť vracia do pečene, ktorá sa má metabolizovať.
Túto metabolickú cestu objavili v roku 1940 vedci z Českej republiky Carl Ferdinand Cori a jeho manželka Gerty Cori. Obaja získali Nobelovu cenu za fyziológiu alebo medicínu.
Zdroj: https://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:CoriCycle-es.svg. Autor: PatríciaR
Proces (kroky)
Anaeróbna glykolýza vo svaloch
Cyklus Cori začína vo svalových vláknach. V týchto tkanivách dochádza k získaniu ATP hlavne konverziou glukózy na laktát.
Za zmienku stojí, že pojmy kyselina mliečna a laktát, ktoré sa bežne používajú v športovej terminológii, sa mierne líšia svojou chemickou štruktúrou. Laktát je metabolit produkovaný svalmi a je ionizovanou formou, zatiaľ čo kyselina mliečna má ďalší protón.
K kontrakcii svalov dochádza hydrolýzou ATP.
Toto je regenerované procesom nazývaným "oxidačná fosforylácia". Táto dráha sa vyskytuje v mitochondriách s pomalými (červenými) a rýchlymi (bielymi) svalovými vláknami.
Rýchle svalové vlákna sa skladajú z rýchlych myozínov (40 - 90 ms), na rozdiel od vlákien šošoviek, ktoré sa skladajú z pomalých myozínov (90 - 140 ms). Prvý z nich produkuje viac sily, ale rýchlo sa unavuje.
Glukoneogenéza v pečeni
Laktát sa dostane do pečene krvou. Laktát sa opäť premení na pyruvát pôsobením enzýmu laktátdehydrogenázy.
Nakoniec sa pyruvát transformuje na glukózu glukoneogenézou s použitím ATP z pečene, ktorá sa vytvára oxidačnou fosforyláciou.
Táto nová glukóza sa môže vrátiť do svalu, kde je uložená vo forme glykogénu a znovu sa používa na kontrakciu svalov.
Glukoneogenézne reakcie
Glukoneogenéza je syntéza glukózy pomocou zložiek, ktoré nie sú uhľohydráty. Tento proces môže brať pyruvát, laktát, glycerol a väčšinu aminokyselín ako surovinu.
Proces sa začína v mitochondriách, ale väčšina krokov pokračuje v bunkovom cytosole.
Glukoneogenéza zahŕňa desať reakcií glykolýzy, ale opačne. Stáva sa to nasledovne:
- V mitochondriálnej matrici sa pyruvát konvertuje na oxaloacetát prostredníctvom enzýmu pyruvátkarboxylázy. Tento krok si vyžaduje molekulu ATP, ktorý sa stane ADP, molekuly CO 2 a jeden z vody. Táto reakcia uvoľní dve H + do média.
-Oxaloacetát sa premieňa na 1-malát enzýmom malát dehydrogenáza. Táto reakcia vyžaduje molekulu NADH a H.
-L-malát opúšťa cytosol, kde proces pokračuje. Malát sa mení späť na oxaloacetát. Tento krok je katalyzovaný enzýmom malátdehydrogenáza a zahŕňa použitie molekuly NAD +.
-Oxaloacetát sa premieňa na fosfoenolpyruvát enzýmom fosfoenolpyruvát karboxykináza. Tento proces zahŕňa GTP molekulu, ktorá prechádza GDP a CO 2 .
- Fosfoenolpyruvát sa stáva pôsobením enolázy 2-fosfoglycerátom. Tento krok vyžaduje molekulu vody.
-Fosfoglycerát mutáza katalyzuje konverziu 2-fosfoglycerátu na 3-fosfoglycerát.
-3-fosfoglycerát sa stáva 1,3-bisfosfoglycerátom, ktorý je katalyzovaný fosfoglycerát mutázou. Tento krok vyžaduje molekulu ATP.
- 1,3-bisfosfoglycerát je katalyzovaný na d-glyceraldehyd-3-fosfát glyceraldehyd-3-fosfátdehydrogenázou. Tento krok zahŕňa molekulu NADH.
-D-glyceraldehyd-3-fosfát sa z aldolázy stáva fruktózovým 1,6-bisfosfátom.
-Fruktóza 1,6-bisfosfát sa prevádza na fruktózu 1,6-bisfosfatázu na 6-fosfát fruktózy. Táto reakcia zahŕňa molekulu vody.
-Fruktóza-6-fosfát sa premieňa na glukózu-6-fosfát enzýmom glukóza-6-fosfát izomeráza.
- Nakoniec enzým glukóza-6-fosfatáza katalyzuje priechod tejto posledne menovanej zlúčeniny k a-d-glukóze.
Prečo musí laktát cestovať do pečene?
Svalové vlákna nie sú schopné uskutočniť proces glukoneogenézy. V takom prípade by to bol úplne neopodstatnený cyklus, pretože glukoneogenéza používa oveľa viac ATP ako glykolýza.
Pečeň je vhodným tkanivom pre tento proces. V tomto orgáne má vždy potrebnú energiu na vykonanie cyklu, pretože nie je nedostatok O 2 .
Tradične sa predpokladalo, že počas regenerácie buniek po cvičení bolo približne 85% laktátu odstránených a poslaných do pečene. Potom dôjde k premene na glukózu alebo glykogén.
Nové štúdie s použitím potkanov ako modelových organizmov však ukazujú, že častým osudom laktátu je oxidácia.
Rôzni autori okrem toho naznačujú, že úloha Coriho cyklu nie je taká významná, ako sa pôvodne predpokladalo. Podľa týchto vyšetrovaní sa úloha cyklu zníži iba na 10 alebo 20%.
Coriho cyklus a cvičenie
Pri cvičení krv dosiahne maximálnu akumuláciu kyseliny mliečnej po piatich minútach tréningu. Tento čas postačuje na to, aby kyselina mliečna migrovala zo svalových tkanív do krvi.
Po fáze svalového tréningu sa hladina laktátu v krvi po jednej hodine vráti k normálu.
Na rozdiel od všeobecného presvedčenia, akumulácia laktátu (alebo samotného laktátu) nie je príčinou vyčerpania svalov. Ukázalo sa, že pri tréningoch, kde je nízka akumulácia laktátu, dochádza k svalovej únave.
Za pravú príčinu sa považuje zníženie pH vo svaloch. Hodnota pH môže klesnúť zo základnej hodnoty 7,0 až 6,4, čo sa považuje za pomerne nízke. V skutočnosti, ak je pH udržiavané blízko 7,0, aj keď je koncentrácia laktátu vysoká, sval nespôsobuje únavu.
Proces, ktorý vedie k vyčerpaniu v dôsledku okyslenia, však ešte nie je jasný. Môže to súvisieť so zrážaním iónov vápnika alebo so znížením koncentrácie iónov draslíka.
Športovci sa masírujú a na svaly sa aplikuje ľad, aby sa podporil prechod laktátu do krvi.
Alanínový cyklus
Existuje metabolická cesta takmer identická s Coriho cyklom, ktorá sa nazýva alanínový cyklus. Aminokyselina je tu prekurzorom glukoneogenézy. Inými slovami, alanín nahrádza glukózu.
Referencie
- Baechle, TR a Earle, RW (vyd.). (2007). Zásady silového tréningu a fyzickej kondicionovania. Panamerican Medical Ed.
- Campbell, MK, a Farrell, SO (2011). Biochémie. Šieste vydanie. Thomson. Brooks / Cole.
- Koolman, J., & Röhm, KH (2005). Biochémia: text a atlas. Panamerican Medical Ed.
- Mougios, V. (2006). Cvičebná biochémia. Ľudská kinetika.
- Poortmans, JR (2004). Princípy záťažovej biochémie. 3 rd , prepracované vydanie. Karger.
- Voet, D., & Voet, JG (2006). Biochémie. Panamerican Medical Ed.