CORI ЦИКЪЛ: СТЪПКИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ - БИОЛОГИЯ - 2025

В Кори цикъл или млечна киселина цикъл е метаболитен път, в който лактат, произведен от гликолитични пътища в мускула отива в черния дроб, където той се превръща обратно към глюкоза. Това съединение се връща отново в черния дроб, за да се метаболизира.

Този метаболитен път е открит през 1940 г. от Карл Фердинанд Кори и съпругата му Герти Кори, учени от Чехия. И двамата спечелиха Нобелова награда за физиология или медицина.

Източник: https://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:CoriCycle-es.svg. Автор: PatríciaR

Процес (стъпки)

Анаеробна гликолиза в мускулите

Цикълът на Cori започва в мускулните влакна. В тези тъкани получаването на АТФ става главно чрез превръщането на глюкозата в лактат.

Заслужава да се спомене, че термините млечна киселина и лактат, широко използвани в спортната терминология, се различават леко по своята химическа структура. Лактатът е метаболит, произведен от мускулите и е йонизирана форма, докато млечната киселина има допълнителен протон.

Свиването на мускулите става чрез хидролизата на АТФ.

Това се регенерира чрез процес, наречен "окислително фосфорилиране". Този път се осъществява при бавни (червени) и бързи (бели) митохондрии на мускулни влакна.

Бързите мускулни влакна са съставени от бързи миозини (40-90 ms), за разлика от влакната на лещата, съставени от бавни миозини (90-140 ms). Първите произвеждат повече сила, но се гумят бързо.

Глюконеогенеза в черния дроб

Лактатът достига до черния дроб чрез кръвта. Отново лактатът се превръща в пируват чрез действие на ензима лактат дехидрогеназа.

Накрая пируватът се трансформира в глюкоза чрез глюконеогенеза, като се използва АТФ от черния дроб, генериран от окислително фосфорилиране.

Тази нова глюкоза може да се върне в мускула, където се съхранява под формата на гликоген и се използва за пореден път за свиване на мускулите.

Реакции на глюконеогенеза

Глюконеогенезата е синтез на глюкоза, като се използват компоненти, които не са въглехидрати. Този процес може да приема пируват, лактат, глицерол и повечето аминокиселини като суровина.

Процесът започва в митохондриите, но повечето стъпки продължават в клетъчния цитозол.

Глюконеогенезата включва десет от реакциите на гликолиза, но обратно. Случва се по следния начин:

-В митохондриалната матрица пируватът се превръща в оксалоацетат чрез ензима пируват карбоксилаза. Тази стъпка изисква молекула на АТФ, която става ADP, молекула на CO ₂ и една от вода. Тази реакция освобождава две Н ⁺ в средата.

-Оксалоацетат се превръща в 1-малат от ензима малат дехидрогеназа. Тази реакция изисква молекула на NADH и H.

-L-малат напуска цитозола, където процесът продължава. Малатът се връща обратно към оксалоацетат. Този етап се катализира от ензима малат дехидрогеназа и включва използването на молекула на NAD ^+.

-Оксалоацетат се превръща във фосфоенолпируват от ензима фосфоенолпируват карбоксикиназа. Този процес включва GTP молекула, която преминава БВП и CO ₂.

-Фосфоенолпируват става 2-фосфоглицерат чрез действие на енолаза. Тази стъпка изисква молекула вода.

-Посфоглицерат мутаза катализира превръщането на 2-фосфоглицерат в 3-фосфоглицерат.

-3-фосфоглицерат става 1,3-бисфосфоглицерат, катализиран от фосфоглицерат мутаза. Тази стъпка изисква молекула на АТФ.

-1,3-бисфосфоглицератът се катализира до d-глицералдехид-3-фосфат чрез глицералдехид-3-фосфат дехидрогеназа. Тази стъпка включва молекула на NADH.

-D-глицералдехид-3-фосфатът става фруктоза 1,6-бисфосфат от алдолаза.

-Фруктоза 1,6-бисфосфат се превръща във фруктоза 6-фосфат чрез фруктоза 1,6-бисфосфатаза. Тази реакция включва молекула вода.

-Фруктозата 6-фосфат се превръща в глюкоза 6-фосфат чрез ензима глюкозо-6-фосфатна изомераза.

-Накрая, ензимът глюкоза 6-фосфатаза катализира преминаването на последното съединение към α-d-глюкоза.

Защо лактатът трябва да пътува до черния дроб?

Мускулните влакна не са в състояние да осъществят процеса на глюконеогенеза. В такъв случай, че може, би било напълно неоправдан цикъл, тъй като глюконеогенезата използва много повече АТФ, отколкото гликолизата.

Освен това черният дроб е подходяща тъкан за процеса. В този орган винаги има необходимата енергия за извършване на цикъла, защото няма липса на О ₂.

Традиционно се смяташе, че по време на клетъчно възстановяване след упражняване, около 85% от лактата се отстранява и изпраща в черния дроб. Тогава става преобразуването в глюкоза или гликоген.

Нови проучвания, използващи плъхове като моделни организми, разкриват, че честата съдба на лактата е окисляването.

Освен това различни автори предполагат, че ролята на цикъла на Кори не е толкова значима, колкото се смяташе досега. Според тези проучвания ролята на цикъла се свежда до само 10 или 20%.

Cori цикъл и упражнения

При упражняване, кръвта постига максимално натрупване на млечна киселина, след пет минути тренировка. Това време е достатъчно, за да може млечната киселина да мигрира от мускулните тъкани към кръвта.

След етапа на тренировка на мускулите нивата на лактат в кръвта се връщат към нормалното си след един час.

Противно на общоприетото схващане, натрупването на лактат (или самият лактат) не е причина за мускулното изтощение. Доказано е, че при тренировки, където натрупването на лактат е ниско, възниква мускулна умора.

Истинската причина се смята за понижаването на pH в мускулите. PH може да спадне от базовата стойност от 7,0 до 6,4, което се счита за доста ниско. В действителност, ако pH се поддържа близо до 7,0, въпреки че концентрацията на лактат е висока, мускулът не се уморява.

Процесът, който води до умора като последица от подкиселяване, все още не е ясен. Тя може да бъде свързана с утаяването на калциеви йони или намаляване на концентрацията на калиеви йони.

Спортистите се масажират и ледът се прилага върху мускулите им, за да насърчи преминаването на лактат в кръвта.

Цикълът на аланин

Има метаболитен път, почти идентичен с цикъла на Кори, наречен аланинов цикъл. Тук аминокиселината е предшественик на глюконеогенезата. С други думи, аланинът заема мястото на глюкозата.

Препратки

1. Baechle, TR, & Earle, RW (ред.). (2007 г.). Принципи на силова тренировка и физическа подготовка. Panamerican Medical Ed.
2. Campbell, MK, & Farrell, SO (2011). Биохимия. Шесто издание. Thomson. Брукс / Коул.
3. Koolman, J., & Röhm, KH (2005). Биохимия: текст и атлас. Panamerican Medical Ed.
4. Mougios, V. (2006). Упражнение биохимия. Човешка кинетика.
5. Poortmans, JR (2004). Принципи на биохимия на упражненията. 3 ^-то, преработено издание. Karger.
6. Voet, D., & Voet, JG (2006). Биохимия. Panamerican Medical Ed.