CORI-CYCLUS: STAPPEN EN KENMERKEN - BIOLOGIE - 2025

De Cori- cyclus of melkzuurcyclus is een metabolische route waarbij lactaat geproduceerd door glycolytische routes in spieren naar de lever gaat, waar het weer wordt omgezet in glucose. Deze verbinding keert weer terug naar de lever om te worden gemetaboliseerd.

Deze metabole route werd in 1940 ontdekt door Carl Ferdinand Cori en zijn vrouw Gerty Cori, wetenschappers uit Tsjechië. Ze wonnen allebei de Nobelprijs voor fysiologie of geneeskunde.

Bron: https://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:CoriCycle-es.svg. Auteur: PatríciaR

Proces (stappen)

Anaërobe glycolyse in spieren

De Cori-cyclus begint in de spiervezels. In deze weefsels vindt het verkrijgen van ATP voornamelijk plaats door de omzetting van glucose in lactaat.

Het is vermeldenswaard dat de termen melkzuur en lactaat, die veel worden gebruikt in sportterminologie, enigszins verschillen in hun chemische structuur. Lactaat is de metaboliet die door de spieren wordt geproduceerd en is de geïoniseerde vorm, terwijl melkzuur een extra proton heeft.

De samentrekking van de spieren vindt plaats door de hydrolyse van ATP.

Dit wordt geregenereerd door een proces dat "oxidatieve fosforylering" wordt genoemd. Deze route vindt plaats in langzame (rode) en snelle (witte) spiervezel mitochondriën.

Snelle spiervezels bestaan ​​uit snelle myosinen (40-90 ms), in tegenstelling tot lensvezels, uit langzame myosinen (90-140 ms). De eerste produceren meer kracht maar worden snel moe.

Gluconeogenese in de lever

Lactaat komt via het bloed in de lever. Opnieuw wordt lactaat omgezet in pyruvaat door de werking van het enzym lactaatdehydrogenase.

Ten slotte wordt pyruvaat omgezet in glucose door gluconeogenese, met behulp van ATP uit de lever, gegenereerd door oxidatieve fosforylering.

Deze nieuwe glucose kan worden teruggevoerd naar de spier, waar het wordt opgeslagen in de vorm van glycogeen en opnieuw wordt gebruikt voor spiercontractie.

Gluconeogenese reacties

Gluconeogenese is de synthese van glucose met behulp van componenten die geen koolhydraten zijn. Dit proces kan pyruvaat, lactaat, glycerol en de meeste aminozuren als grondstof gebruiken.

Het proces begint in de mitochondriën, maar de meeste stappen gaan door in het celcytosol.

Gluconeogenese omvat tien van de reacties van glycolyse, maar dan omgekeerd. Het gebeurt als volgt:

-In de mitochondriale matrix wordt pyruvaat omgezet in oxaalacetaat door het enzym pyruvaatcarboxylase. Deze stap vereist een molecuul ATP, dat wordt ADP, een molecuul CO ₂ en een molecuul water. Deze reactie geeft twee H ^{+ vrij} aan het medium.

-Oxaloacetaat wordt omgezet in l-malaat door het enzym malaatdehydrogenase. Deze reactie vereist een molecuul NADH en H.

-L-malaat verlaat het cytosol waar het proces zich voortzet. Het malaat verandert weer in oxaalacetaat. Deze stap wordt gekatalyseerd door het enzym malaatdehydrogenase en omvat het gebruik van een molecuul NAD ^+.

-Oxaloacetaat wordt omgezet in fosfoenolpyruvaat door het enzym fosfoenolpyruvaatcarboxykinase. Bij dit proces is een GTP-molecuul betrokken dat GDP en CO ₂ passeert .

-Fosfoenolpyruvaat wordt 2-fosfoglyceraat door werking van enolase. Deze stap vereist een molecuul water.

-Posfoglyceraatmutase katalyseert de omzetting van 2-fosfoglyceraat naar 3-fosfoglyceraat.

-3-fosfoglyceraat wordt 1,3-bisfosfoglyceraat, gekatalyseerd door fosfoglyceraatmutase. Deze stap vereist een ATP-molecuul.

-Het 1,3-bisfosfoglyceraat wordt gekatalyseerd tot d-glyceraldehyde-3-fosfaat door glyceraldehyde-3-fosfaat dehydrogenase. Deze stap omvat een molecuul NADH.

-D-glyceraldehyde-3-fosfaat wordt door aldolase fructose-1,6-bisfosfaat.

-Fructose 1,6-bisfosfaat wordt omgezet in fructose 6-fosfaat door fructose 1,6-bisfosfatase. Bij deze reactie is een molecuul water betrokken.

-Fructose-6-fosfaat wordt door het enzym glucose-6-fosfaat-isomerase omgezet in glucose-6-fosfaat.

-Tenslotte katalyseert het enzym glucose-6-fosfatase de doorgang van de laatste verbinding naar α-d-glucose.

Waarom moet lactaat naar de lever gaan?

Spiervezels kunnen het gluconeogeneseproces niet uitvoeren. In zo'n geval zou het een totaal ongerechtvaardigde cyclus zijn, aangezien gluconeogenese veel meer ATP gebruikt dan glycolyse.

Bovendien is de lever een geschikt weefsel voor het proces. In dit orgaan heeft het altijd de nodige energie om de cyclus uit te voeren omdat er geen gebrek is aan O ₂ .

Traditioneel werd gedacht dat tijdens cellulair herstel na inspanning ongeveer 85% van het lactaat werd verwijderd en naar de lever werd gestuurd. Dan vindt de omzetting naar glucose of glycogeen plaats.

Uit nieuwe studies met ratten als modelorganismen blijkt echter dat oxidatie het meest voorkomende lot van lactaat is.

Bovendien suggereren verschillende auteurs dat de rol van de Cori-cyclus niet zo belangrijk is als eerder werd aangenomen. Volgens deze onderzoeken is de rol van de cyclus teruggebracht tot slechts 10 of 20%.

Cori fietsen en sporten

Tijdens het sporten bereikt het bloed na vijf minuten training een maximale ophoping van melkzuur. Deze tijd is voldoende om het melkzuur van de spierweefsels naar het bloed te laten migreren.

Na de spiertraining keert het lactaatgehalte in het bloed na een uur terug naar normaal.

In tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht, is de ophoping van lactaat (of lactaat zelf) niet de oorzaak van spieruitputting. Het is aangetoond dat bij trainingen waarbij de lactaatophoping laag is, spiervermoeidheid optreedt.

Aangenomen wordt dat de echte oorzaak de afname van de pH in de spieren is. De pH kan dalen van de basiswaarde van 7,0 naar 6,4, wat als vrij laag wordt beschouwd. In feite, als de pH dicht bij 7,0 wordt gehouden, ook al is de lactaatconcentratie hoog, wordt de spier niet vermoeid.

Het proces dat leidt tot vermoeidheid als gevolg van verzuring is echter nog niet duidelijk. Het kan te maken hebben met het neerslaan van calciumionen of een afname van de concentratie van kaliumionen.

Atleten worden gemasseerd en er wordt ijs op hun spieren aangebracht om de doorgang van lactaat in het bloed te bevorderen.

De alanine-cyclus

Er is een metabolische route die bijna identiek is aan de Cori-cyclus, de alaninecyclus. Hier is het aminozuur de voorloper van gluconeogenese. Met andere woorden, alanine neemt de plaats in van glucose.

Referenties

1. Baechle, TR, & Earle, RW (Eds.). (2007). Principes van krachttraining en fysieke conditie. Panamerican Medical Ed.
2. Campbell, MK en Farrell, SO (2011). Biochemie. Zesde editie. Thomson. Brooks / Cole.
3. Koolman, J., en Röhm, KH (2005). Biochemie: tekst en atlas. Panamerican Medical Ed.
4. Mougios, V. (2006). Oefen biochemie uit. Menselijke kinetiek.
5. Poortmans, JR (2004). Principes van bewegingsbiochemie. 3 ^rd , herziene druk. Karger.
6. Voet, D., & Voet, JG (2006). Biochemie. Panamerican Medical Ed.