Cori-sykli - Cori cycle

Cori-sykli

Corin sykli (tunnetaan myös maitohappo sykli ), joka on nimetty discoverers, Carl Ferdinand Cori ja Gerty Cori , on metabolinen reitti, jossa laktaatin tuotetaan anaerobisen glykolyysin lihaksissa kuljetetaan maksaan ja muunnetaan glukoosiksi, joka sitten palaa lihaksiin ja metaboloituu syklisesti takaisin laktaatiksi.

Prosessi

Carl Cori ja Gerty Cori voittivat yhdessä fysiologian tai lääketieteen Nobel-palkinnon vuonna 1947 , ei Cori-syklin löytämisen, vaan glykogeenin katalyyttisen muunnoksen etenemisen vuoksi.

Lihasten toimintaa vaatii ATP , joka tarjoaa jakautuminen glykogeenin on luustolihakset . Jakautuminen glykogeenin, joka tunnetaan nimellä glykogenolyysiä , vapauttaa glukoosia muodossa glukoosi-1-fosfaatti (G1P). G1P muutetaan fosfoglukomutaasilla G6P : ksi . G6P syötetään helposti glykolyysiin (tai voi mennä pentoosifosfaattireittiin, jos G6P-pitoisuus on korkea) prosessi, joka tarjoaa ATP: n lihassoluille energialähteenä. Lihasten aikana ATP: n varastoa on täydennettävä jatkuvasti. Kun hapen saanti on riittävä, tämä energia tulee syöttämällä pyruvaattia , joka on yksi glykolyysituote, sitruunahapposykliin , joka lopulta tuottaa ATP: tä hapesta riippuvan oksidatiivisen fosforylaation kautta .

Kun hapen saanti on riittämätöntä, tyypillisesti voimakkaan lihasten aikana, energiaa on vapautettava anaerobisen aineenvaihdunnan kautta . Maitohapon käyminen muuntaa pyruvaatin laktaatti mukaan laktaattidehydrogenaasin . Tärkeintä on, että käyminen regeneroi NAD + : ta pitämällä sen pitoisuuden niin, että voi esiintyä muita glykolyysireaktioita. Fermentointivaihe hapettaa glykolyysillä tuotetun NADH : n takaisin NAD +: ksi , siirtämällä kaksi elektronia NADH: sta pyruvaatin pelkistämiseksi laktaatiksi. (Katso yksityiskohdat glykolyysiä ja käymistä koskevista pääartikkeleista .)

Anaerobisen käymisen tuottama laktaatti imeytyy lihaksen solujen sisään maksaan . Tämä aloittaa Corin syklin toisen puoliskon. Maksassa tapahtuu gloneogeneesiä . Intuitiivisesta näkökulmasta glukoneogeneesi kääntää sekä glykolyysin että fermentaation muuttamalla laktaatin ensin pyruvaatiksi ja lopulta takaisin glukoosiksi. Sitten glukoosi syötetään lihaksiin verenkierron kautta ; se on valmis syötettäväksi muihin glykolyysireaktioihin. Jos lihasten toiminta on pysäytetty, glukoosi käytetään täydentymään toimitusten glykogeenin kautta glukogeneesiin .

Kaiken kaikkiaan syklin glykolyysivaiheet tuottavat 2 ATP-molekyyliä kustannuksella 6 ATP-molekyyliä, joita kulutetaan glukoneogeneesivaiheissa. Jokainen syklin iterointi on pidettävä yllä 4 ATP-molekyylin nettokulutuksella. Tämän seurauksena kiertoa ei voida ylläpitää loputtomiin. ATP-molekyylien intensiivinen kulutus Cori-syklissä siirtää metabolisen taakan lihaksista maksaan.

Merkitys

Syklin merkitys perustuu maitohappoasidoosin estämiseen lihaksen anaerobisissa olosuhteissa. Maitohappo siirtyy kuitenkin normaalisti ennen tämän tapahtumista lihaksista maksaan.

Lisäksi tämä sykli on tärkeä ATP-tuotannossa, energialähteenä lihasten rasituksen aikana. Lihasten rasituksen loppu antaa Cori-syklin toimia tehokkaammin. Tämä palauttaa happivelan, joten sekä elektroninsiirtoketju että sitruunahapposykli voivat tuottaa energiaa optimaalisella tehokkuudella. Tämä happo johtuu lihasten kipeästä tunteesta intensiivisen harjoittelun jälkeen.

Cori-sykli on paljon tärkeämpi substraatin lähde glukoneogeneesissä kuin ruoka. Cori-syklin laktaatin osuus kokonaisglukoosituotannosta kasvaa paaston keston aikana ennen tasaantumista. Erityisesti 12, 20 ja 40 tunnin vapaaehtoisten paaston jälkeen glukoneogeneesin osuus on 41%, 71% ja 92% glukoosituotannosta, mutta Cori-syklin laktaatin osuus glukoneogeneesissä on 18%, 35% ja 36%. %. Jäljellä oleva glukoosituotanto tulee proteiinien hajoamisesta, lihasten glykogeenistä ja lipolyysistä peräisin olevasta glyserolista .

Lääke metformiini voi aiheuttaa maitohappoasidoosia munuaisten vajaatoimintaa sairastavilla potilailla, koska metformiini estää Cori-syklin maksan glukoneogeneesiä, erityisesti mitokondrioiden hengitysketjukompleksia 1. Laktaatin ja sen laktaattituotantoaineiden, pyruvaatin ja alaniinin kertyminen johtaa ylimääräiseen laktaattiin . Normaalisti laktaatin ylimäärä puhdistuu munuaisista, mutta munuaisten vajaatoimintaa sairastavilla potilailla munuaiset eivät pysty käsittelemään ylimääräistä maitohappoa.

Katso myös

Viitteet

Lisälukemista

  • Smith AD, Datta SP, Smith GH, Campbell PN, Bentley R, toim. (1997). Oxfordin biokemian ja molekyylibiologian sanakirja . New York: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-854768-6.