CORIHO CYKLUS: KROKY A VLASTNOSTI - BIOLOGIE - 2025

Coriho cyklus nebo cyklus kyselina mléčná je metabolická cesta, ve které laktátu od glykolytické dráhy v sval jde do jater, kde je převeden zpět na glukózu. Tato sloučenina se vrací zpět do jater, která mají být metabolizována.

Tuto metabolickou cestu objevil v roce 1940 vědec z České republiky Carl Ferdinand Cori a jeho manželka Gerty Cori. Oba získali Nobelovu cenu za fyziologii nebo medicínu.

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

Proces (kroky)

Anaerobní glykolýza ve svalu

Cyklus Cori začíná ve svalových vláknech. V těchto tkáních dochází k získání ATP hlavně přeměnou glukózy na laktát.

Je třeba zmínit, že pojmy kyselina mléčná a laktát, které se široce používají ve sportovní terminologii, se mírně liší ve své chemické struktuře. Laktát je metabolit produkovaný svaly a je ionizovanou formou, zatímco kyselina mléčná má další proton.

Ke kontrakci svalů dochází hydrolýzou ATP.

Toto je regenerováno procesem zvaným "oxidativní fosforylace". Tato cesta se vyskytuje v mitochondriích s pomalými (červenými) a rychlými (bílými) vlákny svalových vláken.

Rychlá svalová vlákna jsou tvořena rychlými myosiny (40-90 ms), na rozdíl od vláken čoček, jsou tvořena pomalými myosiny (90-140 ms). První z nich produkují více síly, ale rychle se pneumatikují.

Glukoneogeneze v játrech

Laktát se dostává do jater krví. Laktát je opět přeměněn na pyruvát působením enzymu laktát dehydrogenázy.

Nakonec se pyruvát transformuje na glukózu glukoneogenezou, za použití ATP z jater, generovaného oxidační fosforylací.

Tato nová glukóza může být vrácena do svalu, kde je uložena ve formě glykogenu a znovu se používá pro svalovou kontrakci.

Glukoneogenezní reakce

Glukoneogeneze je syntéza glukózy pomocí složek, které nejsou uhlohydráty. Tento proces může brát jako surovou látku pyruvát, laktát, glycerol a většinu aminokyselin.

Proces začíná v mitochondriích, ale většina kroků pokračuje v buněčném cytosolu.

Glukoneogeneze zahrnuje deset reakcí glykolýzy, ale obráceně. Stává se to takto:

- V mitochondriální matrici je pyruvát přeměněn na oxaloacetát enzymem pyruvátkarboxylázy. Tento krok vyžaduje molekulu ATP, který se stane ADP, molekuly CO ₂ a jeden z vody. Tato reakce uvolní dvě H ⁺ do média.

-Oxaloacetát je přeměněn na 1-malát enzymem malát dehydrogenáza. Tato reakce vyžaduje molekulu NADH a H.

-L-malát opouští cytosol, kde proces pokračuje. Malát se mění zpět na oxaloacetát. Tento krok je katalyzován enzymem malát dehydrogenáza a zahrnuje použití molekuly NAD ^+.

-Oxaloacetát je přeměněn na fosfoenolpyruvát enzymem fosfoenolpyruvát karboxykináza. Tento proces zahrnuje molekulu GTP, která prochází GDP a CO ₂.

-Fosfoenolpyruvát se stává 2-fosfoglycerát působením enolázy. Tento krok vyžaduje molekulu vody.

-Posfoglycerát mutáza katalyzuje přeměnu 2-fosfoglycerátu na 3-fosfoglycerát.

-3-fosfoglycerát se stává 1,3-bisfosfoglycerát, katalyzovaný fosfoglycerát mutasou. Tento krok vyžaduje molekulu ATP.

- 1,3-bisfosfoglycerát je katalyzován na d-glyceraldehyd-3-fosfát glyceraldehyd-3-fosfát dehydrogenázou. Tento krok zahrnuje molekulu NADH.

-D-glyceraldehyd-3-fosfát se z aldolázy stává fruktózou 1,6-bisfosfátem.

-Fruktóza 1,6-bisfosfát je převeden na fruktózu 1,6-bisfosfatázu na 6-fosfát fruktózy. Tato reakce zahrnuje molekulu vody.

-Fruktóza 6-fosfát je konvertován na glukózu 6-fosfát enzymem glukóza-6-fosfát izomeráza.

- Konečně enzym glukóza-6-fosfatáza katalyzuje průchod této sloučeniny na a-d-glukózu.

Proč musí laktát cestovat do jater?

Svalová vlákna nejsou schopna provádět proces glukoneogeneze. V takovém případě by to byl zcela neodůvodněný cyklus, protože glukoneogeneze používá mnohem více ATP než glykolýza.

Kromě toho jsou játra vhodnou tkání pro tento proces. V tomto orgánu má vždy potřebnou energii k provedení cyklu, protože chybí O ₂.

Tradičně se předpokládalo, že během regenerace buněk po cvičení bylo přibližně 85% laktátu odstraněno a posláno do jater. Poté dojde k přeměně na glukózu nebo glykogen.

Nové studie využívající potkany jako modelové organismy však ukazují, že častým osudem laktátu je oxidace.

Různí autoři dále naznačují, že role Coriho cyklu není tak významná, jak se dříve předpokládalo. Podle těchto výzkumů je role cyklu snížena pouze na 10 nebo 20%.

Coriho cyklus a cvičení

Při cvičení krev dosáhne maximální akumulace kyseliny mléčné po pěti minutách tréninku. Tentokrát stačí, aby kyselina mléčná migrovala ze svalových tkání do krve.

Po fázi svalového tréninku se hladina laktátu v krvi vrátí do normálu po jedné hodině.

Na rozdíl od všeobecného přesvědčení není akumulace laktátu (nebo samotného laktátu) příčinou vyčerpání svalů. Ukázalo se, že ve cvičeních, kde je nízká akumulace laktátu, dochází k únavě svalů.

Za skutečnou příčinu se považuje snížení pH ve svalech. Hodnota pH může klesnout z výchozí hodnoty 7,0 až 6,4, což je považováno za poměrně nízké. Ve skutečnosti, pokud je pH udržováno blízko 7,0, i když je koncentrace laktátu vysoká, sval neunavuje.

Proces, který vede k únavě v důsledku okyselení, však dosud není jasný. Může to souviset s vysrážením iontů vápníku nebo snížením koncentrace iontů draslíku.

Sportovci se masírují a na svaly se aplikuje led, aby se podpořil průchod laktátu do krve.

Alaninový cyklus

Existuje metabolická cesta téměř identická s Coriho cyklem, která se nazývá alaninový cyklus. Aminokyselina je zde předchůdcem glukoneogeneze. Jinými slovy, alanin nahrazuje glukózu.

Reference

1. Baechle, TR a Earle, RW (Eds.). (2007). Zásady silového tréninku a fyzické kondice. Panamerican Medical Ed.
2. Campbell, MK, & Farrell, SO (2011). Biochemie. Šesté vydání. Thomson. Brooks / Cole.
3. Koolman, J., & Röhm, KH (2005). Biochemie: text a atlas. Panamerican Medical Ed.
4. Mougios, V. (2006). Cvičení biochemie. Lidská kinetika.
5. Poortmans, JR (2004). Základy biochemie cvičení. 3 ^rd, přepracované vydání. Karger.
6. Voet, D., & Voet, JG (2006). Biochemie. Panamerican Medical Ed.