Cori tsükli etapid ja omadused



The Cori tsükkel või piimhappetsükkel on metaboolne rada, kus glükolüütiliste radade poolt toodetud laktaat liigub maksa, kus see muudetakse glükoosiks. See ühend naaseb uuesti maksas, et see metaboliseeruks.

See metaboolne rada avastati 1940. aastal Carl Ferdinand Cori ja tema abikaasa Gerty Cori, Tšehhi Vabariigi teadlased. Mõlemad võitsid Nobeli auhinna füsioloogias või meditsiinis.

Indeks

  • 1 Protsess (sammud)
    • 1.1 Anaeroobne lihaste glükolüüs
    • 1.2 Glükoogenees maksas
  • 2 Glükoneogeneesi reaktsioonid
  • 3 Miks laktaat peab maksama?
  • 4 Cori tsükkel ja treening
  • 5 alaniini tsükkel
  • 6 Viited

Protsess (sammud)

Anaeroobne lihaste glükolüüs

Cori tsükkel algab lihaskiududest. Selles koes toimub ATP saamine peamiselt glükoosi muundamisel laktaadiks.

Tuleb mainida, et terminid "piimhape ja laktaat", mida spordi terminoloogias kasutatakse laialdaselt, erinevad nende keemilise struktuuri poolest veidi. Laktaat on lihaste poolt tekitatud metaboliit ja see on ioniseeritud vorm, samal ajal kui piimhappel on täiendav prooton.

Lihaste kokkutõmbumine toimub ATP hüdrolüüsil.

Seda regenereerib protsess, mida nimetatakse "oksüdatiivseks fosforüülimiseks". See rada toimub aeglase tõmbega (punane) ja kiirelt tõmbuvate (valge) lihaskiudude mitokondrites

Kiired lihaskiudud moodustuvad kiiretest müosiinidest (40-90 ms), vastupidiselt läätse kiududele, mille moodustavad aeglased müosiinid (90-140 ms). Esimene toodab rohkem pingutusi, kuid väsimus kiiresti.

Glükoogenees maksas

Vere kaudu jõuab laktaat maksani. Jällegi muundatakse laktaat ensüümi laktaadi dehüdrogenaasi toimel püruvaadiks.

Lõpuks muundatakse püruvaat glükoosiks glükoogeneesi abil, kasutades maksa oksüdatiivse fosforüülimise poolt tekitatud ATP-d..

See uus glükoos võib pöörduda tagasi lihasesse, kus seda hoitakse glükogeenina ja seda kasutatakse veel kord lihaste kokkutõmbumiseks.

Glükoneogeneesi reaktsioonid

Glükoneogenees on glükoosi süntees, kasutades komponente, mis ei ole süsivesikud. See protsess võib olla toorainena püruvaat, laktaat, glütserool ja enamik aminohapetest.

Protsess algab mitokondrites, kuid enamik etappe jätkub rakulises tsütosoolis.

Glükoneogenees hõlmab kümmet glükolüüsi reaktsiooni, kuid vastupidises tähenduses. See toimub järgmisel viisil:

-Mitokondriaalses maatriksis muundatakse püruvaat oksaloatsetaadiks ensüümi püruvaadi karboksülaasi abil. See samm vajab ATP molekuli, mis juhtub olema ADP, CO molekul2 ja üks vesi. See reaktsioon vabastab kaks H+ keskel.

-Oksalatsetaat muudetakse malaadi dehüdrogenaasi ensüümi l-malaadiks. See reaktsioon vajab NADH ja H molekuli.

-L-malaat lahkub tsütosoolist, kus protsess jätkub. Malaat liigub tagasi oksaloatsetaadile. Seda etappi katalüüsib malaadi dehüdrogenaasi ensüüm ja hõlmab NAD-molekuli kasutamist+

-Oksaloatsetaat muudetakse fosfoenolpüruvaadiks fosfoinolpüruvaadi karboksükinaasi poolt. See protsess hõlmab GTP molekuli, mis läbib SKP ja CO2.

-Fosfeniolpüruvaat läheb enolaasi toimel 2-fosfoglütseraadile. See samm nõuab veemolekuli.

-Fosfoglütseraadi mutaas katalüüsib 2-fosfoglütseraadi muundumist 3-fosfoglütseraadiks.

-3-fosfoglütseraat läbib 1,3-bifosfütserlaadi, mida katalüüsib fosfoglütseraadi mutaas. See etapp nõuab ATP molekuli.

-1,3-bifosfoglütseraat katalüüsitakse glütseraldehüüd-3-fosfaadi dehüdrogenaasi abil d-glütseraldehüüd-3-fosfaadiks. See etapp hõlmab NADH molekuli.

-D-glütseraldehüüd-3-fosfaat läbib 1,6-bisfosfaadi fruktoosile aldolaasi abil.

-Fruktoos 1,6-bisfosfaat muundatakse fruktoos-6-fosfaadiks fruktoos-1,6-bifosfataasiga. See reaktsioon hõlmab veemolekuli.

-Fruktoos-6-fosfaat muudetakse glükoos-6-fosfaadiks glükoosi-6-fosfaadi isomeraasi poolt.

-Lõpuks katalüüsib ensüüm glükoos-6-fosfataas viimase ühendi läbimist a-d-glükoosile.

Miks laktaat peab maksama?

Lihaskiud ei suuda glükoneogeneesi protsessi läbi viia. Sellisel juhul oleks see täiesti põhjendamatu tsükkel, sest glükoneogenees kasutab palju rohkem ATP-d kui glükolüüs.

Lisaks sellele on maks sobivaks protsessiks koeks. Selles kehas on alati vajalik tsükkel tsükli teostamiseks, sest O-st puuduvad2.

Traditsiooniliselt arvati, et rakkude taastumise järel pärast treeningut eemaldati umbes 85% laktaadist ja saadeti maksa. Seejärel toimub konversioon glükoosiks või glükogeeniks.

Uued uuringud, milles kasutati rottide mudelorganismi, näitavad, et laktaadi sagedane saatus on oksüdatsioon.

Lisaks näitavad erinevad autorid, et Cori tsükli roll ei ole nii oluline kui usuti. Nende uuringute kohaselt vähendatakse tsükli rolli vaid 10 või 20% ni.

Cori tsükkel ja treening

Harjutamisel saab veres maksimaalne piimhappe kogunemine viie minuti pärast. See aeg on piisav, et piimhape migreeruks lihaskoest verele.

Pärast lihaskoolituse etappi naasevad vere laktaadi tasemed normaalse väärtuse pärast ühe tunni pärast.

Vastupidiselt levinud arvamusele ei ole laktaadi (või laktaadi iseenesest) kogunemine põhjuseks lihaste ammendumisele. On näidatud, et koolitusel, kus laktaadi akumulatsioon on madal, esineb lihaste väsimust.

Arvatakse, et tegelik põhjus on pH vähenemine lihaste sees. On võimalik, et pH väheneb baasväärtusest 7,0 kuni 6,4, mida peetakse suhteliselt madalaks. Tegelikult, kui pH jääb 7,0 lähedale, isegi kui laktaadi kontsentratsioon on kõrge, ei muutu lihas väsimuseks.

Kuid protsess, mis põhjustab hapestumise tagajärjel väsimust, ei ole veel selge. See võib olla seotud kaltsiumioonide sadestumisega või kaaliumioonide kontsentratsiooni vähenemisega.

Sportlased saavad oma lihastes massaaže ja jääd, et edendada laktaadi liikumist verre.

Alaniini tsükkel

On olemas metaboolne tee, mis on peaaegu identne Cori tsükliga, mida nimetatakse alaniinitsükliks. Siin on aminohape glükoneogeneesi eelkäija. Teisisõnu on alaniin glükoosi asemel.

Viited

  1. Baechle, T. R., & Earle, R. W. (Ed.). (2007). Tugikoolituse ja füüsilise konditsioneerimise põhimõtted. Ed. Panamericana Medical.
  2. Campbell, M. K., ja Farrell, S. O. (2011). Biokeemia. Kuues väljaanne. Thomson. Brooks / Cole.
  3. Koolman, J., & Röhm, K. H. (2005). Biokeemia: tekst ja atlas. Ed. Panamericana Medical.
  4. Mougios, V. (2006). Harjutuse biokeemia. Inimese kineetika.
  5. Poortmans, J.R. (2004). Harjutuse biokeemia põhimõtted. 3rd, parandatud väljaanne. Karger.
  6. Voet, D., & Voet, J. G. (2006). Biokeemia. Ed. Panamericana Medical.