CORI CIKLUS: KORACI I KARAKTERISTIKE - BIOLOGIJA - 2025

Cori ciklusa ili ciklusa mliječna kiselina je metabolički put u kojem laktata proizveden glikolitičkih putovima u mišić ide u jetru, gdje se pretvara u glukozu. Taj se spoj vraća u jetru koja se metabolizira.

Taj metabolički put otkrili su 1940. godine Carl Ferdinand Cori i njegova supruga Gerty Cori, znanstvenici iz Češke Republike. Oboje su osvojili Nobelovu nagradu za fiziologiju ili medicinu.

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

Postupak (koraci)

Anaerobna glikoliza u mišićima

Cori ciklus započinje u mišićnim vlaknima. U tim tkivima dobivanje ATP-a nastaje uglavnom pretvorbom glukoze u laktat.

Vrijedi spomenuti da se pojmovi mliječna kiselina i laktat, koji se široko koriste u sportskoj terminologiji, malo razlikuju u svojoj kemijskoj strukturi. Laktat je metabolit koji stvaraju mišići i ioniziran je oblik, dok mliječna kiselina ima dodatni protoni.

Kontrakcija mišića nastaje hidrolizom ATP-a.

Regenerira se postupkom koji se naziva "oksidativna fosforilacija". Taj se put događa u sporim (crvenim) i brzim (bijelim) mitohondrijama mišićnih vlakana.

Brza mišićna vlakna sastoje se od brzih miozina (40-90 ms), za razliku od vlakana leće, sastavljenih od sporih miozina (90-140 ms). Bivši proizvode više snage, ali brzo se umaraju.

Glukoneogeneza u jetri

Laktat dospije u jetru putem krvi. Ponovno se laktat pretvara u piruvat djelovanjem enzima laktat dehidrogenaze.

Konačno, piruvat se transformira u glukozu glukoneogenezom, koristeći ATP iz jetre, stvoren oksidativnom fosforilacijom.

Ova nova glukoza može se vratiti u mišić, gdje se ona pohranjuje u obliku glikogena i opet se koristi za kontrakciju mišića.

Reakcije glukoneogeneze

Glukoneogeneza je sinteza glukoze koristeći komponente koje nisu ugljikohidrati. Ovaj postupak može uzeti piruvat, laktat, glicerol i većinu aminokiselina kao sirovinu.

Proces započinje u mitohondrijama, ali većina se koraka nastavlja u staničnom citosolu.

Glukoneogeneza uključuje deset reakcija glikolize, ali obrnuto. Događa se kako slijedi:

-U mitohondrijalnom matriksu, piruvat se pretvara u oksaloacetat pomoću enzima piruvat karboksilaza. Za ovaj korak potrebna je molekula ATP-a koji postaje ADP, molekula CO ₂ i vode. Ta reakcija oslobađa dva H ⁺ u medij.

-Oksaloacetat se enzim malat dehidrogenazom pretvara u l-malat. Ova reakcija zahtijeva molekulu NADH i H.

-L-malat napušta citosol gdje se proces nastavlja. Malat se vraća u oksaloacetat. Taj korak katalizira enzim malat dehidrogenaza i uključuje upotrebu molekule NAD ^+.

-Oksaloacetat se pretvara u fosfoenolpiruvat pomoću enzima fosfoenolpiruvat karboksikinaza. Taj proces uključuje GTP molekulu koja prolazi BDP i CO ₂.

-Fosfoenolpiruvat postaje 2-fosfoglicerat djelovanjem enolaze. Za ovaj korak potrebna je molekula vode.

-Posphoglicerat mutaza katalizira pretvorbu 2-fosfoglicerata u 3-fosfoglicerata.

-3-fosfoglicerat postaje 1,3-bisfosfoglicerat, kataliziran fosfogliceratnom mutazom. Za ovaj korak potrebna je molekula ATP-a.

-1,3-bisfosfoglicerat katalizira u d-gliceraldehid-3-fosfat gliceraldehid-3-fosfat dehidrogenazom. Ovaj korak uključuje molekulu NADH.

-D-gliceraldehid-3-fosfat postaje fruktoza 1,6-bisfosfat aldolaza.

-Fruktoza 1,6-bisfosfat pretvara se u fruktozu 6-fosfat fruktozom 1,6-bisfosfatazom. Ova reakcija uključuje molekulu vode.

-Fruktoza 6-fosfat pretvara se u glukozu 6-fosfat enzimom glukoza-6-fosfat izomeraza.

-Na kraju, enzim glukoza 6-fosfataza katalizira prolazak potonjeg spoja u α-d-glukozu.

Zašto laktat mora putovati u jetru?

Mišićna vlakna nisu u mogućnosti provesti postupak glukoneogeneze. U takvom slučaju da bi to mogao, bio bi to potpuno neopravdan ciklus, jer glukoneogeneza koristi puno više ATP-a nego glikoliza.

Nadalje, jetra je odgovarajuće tkivo za postupak. U tom organu uvijek ima potrebnu energiju za obavljanje ciklusa jer ne postoji nedostatak O ₂.

Tradicionalno se smatralo da se tijekom staničnog oporavka nakon vježbanja, oko 85% laktata uklonilo i poslalo u jetru. Tada dolazi do pretvorbe u glukozu ili glikogen.

Međutim, nove studije koje koriste štakore kao modelne organizme otkrivaju da je česta sudbina laktata oksidacija.

Nadalje, različiti autori sugeriraju da uloga Cori ciklusa nije toliko značajna kao što se ranije vjerovalo. Prema tim istraživanjima, uloga ciklusa svodi se na samo 10 ili 20%.

Cori ciklus i vježba

Tijekom vježbanja, krv postiže maksimalno nakupljanje mliječne kiseline, nakon pet minuta treninga. Ovo vrijeme je dovoljno da mliječna kiselina može prijeći iz mišićnog tkiva u krv.

Nakon faze treninga mišića, razina laktata u krvi vraća se u normalu nakon jednog sata.

Suprotno uvriježenom mišljenju, nakupljanje laktata (ili samog laktata) nije uzrok iscrpljenosti mišića. Pokazano je da kod vježbanja gdje je nakupljanje laktata malo, dolazi do zamora mišića.

Smatra se da je pravi razlog smanjenje pH u mišićima. PH može pasti s osnovne vrijednosti od 7,0 do 6,4, što se smatra prilično niskim. U stvari, ako se pH zadrži blizu 7,0, iako je koncentracija laktata visoka, mišić se ne umara.

Međutim, postupak koji dovodi do umora kao posljedice zakiseljavanja još nije jasan. Može biti povezano s taloženjem kalcijevih iona ili padom koncentracije kalijevih iona.

Sportaši se masiraju, a led se nanosi na njihove mišiće kako bi se pospješio prolazak laktata u krv.

Ciklus alanina

Postoji metabolički put gotovo identičan Cori ciklusu, koji se naziva alanin ciklus. Ovdje je aminokiselina preteča glukoneogeneze. Drugim riječima, alanin zauzima mjesto glukoze.

Reference

1. Baechle, TR, & Earle, RW (ur.). (2007). Načela treninga snage i fizičke kondicije. Panamerican Medical Ed.
2. Campbell, MK, i Farrell, SO (2011). Biokemija. Šesto izdanje. Thomson. Brooks / Cole.
3. Koolman, J., i Röhm, KH (2005). Biokemija: tekst i atlas. Panamerican Medical Ed.
4. Mougios, V. (2006). Vježba biokemija. Ljudska kinetika.
5. Poortmans, JR (2004). Načela biokemije vježbanja. 3 ^rd, revidirano izdanje. Karger.
6. Voet, D., i Voet, JG (2006). Biokemija. Panamerican Medical Ed.