ЦИКЛ КОРІ: ЕТАПИ ТА ХАРАКТЕРИСТИКИ - БІОЛОГІЯ - 2025

Цикл Корі або молочнокислий цикл - це метаболічний шлях, по якому лактат, що утворюється за допомогою гліколітичних шляхів у м’язах, йде до печінки, де він перетворюється назад у глюкозу. Ця сполука знову повертається в печінку для метаболізації.

Цей метаболічний шлях був відкритий в 1940 році Карлом Фердинандам Корі та його дружиною Герті Корі, вченими з Чехії. Вони обоє отримали Нобелівську премію з фізіології чи медицини.

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

Процес (кроки)

Анаеробний гліколіз у м’язах

Цикл Корі починається в м’язових волокнах. У цих тканинах отримання АТФ відбувається головним чином шляхом перетворення глюкози в лактат.

Варто зазначити, що терміни молочна кислота та лактат, широко використовувані у спортивній термінології, незначно відрізняються за своєю хімічною будовою. Лактат - це метаболіт, що виробляється м'язами, і є іонізованою формою, а молочна кислота має додатковий протон.

Скорочення м’язів відбувається гідролізом АТФ.

Це регенерується процесом, який називається "окислювальним фосфорилюванням". Цей шлях відбувається в мітохондріях повільних (червоних) та швидких (білих) м’язових волокон.

Швидкі м’язові волокна складаються з швидких міозинів (40-90 мс), на відміну від волокон кришталика, що складаються з повільних міозинів (90-140 мс). Перші виробляють більше сили, але швидко втомлюються.

Глюконеогенез у печінці

Лактат потрапляє до печінки через кров. Знову лактат перетворюється в піруват дією ферменту лактатдегідрогенази.

Нарешті, піруват трансформується в глюкозу за допомогою глюконеогенезу, використовуючи АТФ з печінки, що утворюється окислювальним фосфорилюванням.

Ця нова глюкоза може бути повернута в м’яз, де вона зберігається у вигляді глікогену і знову використовується для скорочення м’язів.

Реакції глюконеогенезу

Глюконеогенез - це синтез глюкози з використанням компонентів, які не є вуглеводами. Цей процес може взяти в якості сировини піруват, лактат, гліцерин та більшість амінокислот.

Процес починається в мітохондріях, але більшість етапів триває в клітинному цитозолі.

Глюконеогенез передбачає десять реакцій гліколізу, але зворотно. Це відбувається так:

-У мітохондріальній матриці піруват перетворюється в оксалоацетат через фермент піруват карбоксилазу. Для цього етапу потрібна молекула АТФ, яка стає АДФ, молекулою СО ₂ і однієї води. Ця реакція вивільняє два Н ⁺ до середовища.

-Оксалоацетат перетворюється на l-малат ферментом малатдегідрогеназою. Для цієї реакції потрібна молекула НАДН та Н.

-L-малат залишає цитозол, де процес триває. Малат повертається назад до оксалоацетату. Цей етап каталізується ферментом малатдегідрогенази і передбачає використання молекули НАД ^+.

-Оксалоацетат перетворюється у фосфоенолпіруват ферментом фосфоенолпіруват карбоксикінази. Цей процес передбачає молекулу GTP, яка передає ВВП та CO ₂ .

-Фосфоенолпіруват перетворюється на 2-фосфогліцерат під дією енолази. Для цього кроку потрібна молекула води.

-Посфогліцерат мутази каталізує перетворення 2-фосфогліцерату в 3-фосфогліцерат.

-3-фосфогліцерат перетворюється на 1,3-бісфосфогліцерат, каталізується фосфогліцератною мутазою. Цей крок вимагає молекули АТФ.

-1,3-бісфосфогліцерат каталізується до d-гліцеральдегід-3-фосфату гліцеральдегід-3-фосфатдегідрогеназою. Цей етап включає молекулу НАДГ.

-D-гліцеральдегід-3-фосфат перетворюється на фруктозу 1,6-бісфосфатом альдолази.

-Фруктоза 1,6-бісфосфат перетворюється у фруктозу 6-фосфатом фруктозою 1,6-бісфосфатазою. Ця реакція передбачає молекулу води.

-Фруктоза 6-фосфат перетворюється в 6-фосфат глюкози ферментом глюкозо-6-фосфат ізомеразою.

-Зрештою, фермент глюкоза 6-фосфатаза каталізує проходження останньої сполуки до α-d-глюкози.

Чому лактат повинен подорожувати до печінки?

М'язові волокна не в змозі здійснити процес глюконеогенезу. У такому випадку, це могло б бути цілком невиправданим циклом, оскільки глюконеогенез використовує набагато більше АТФ, ніж гліколіз.

Крім того, печінка є відповідною тканиною для процесу. У цьому органі вона завжди має необхідну енергію для виконання циклу , тому що не бракує в O ₂ .

Традиційно вважалося, що під час клітинного відновлення після фізичного навантаження близько 85% лактату виводиться і направляється в печінку. Потім відбувається перетворення в глюкозу або глікоген.

Однак нові дослідження, що використовують щурів як модельні організми, виявляють, що частою долею лактату є окислення.

Крім того, різні автори припускають, що роль циклу Кори не настільки значна, як вважалося раніше. Відповідно до цих досліджень роль циклу зводиться лише до 10 або 20%.

Цикл та вправи Cori

Під час фізичних вправ кров досягає максимального скупчення молочної кислоти після п’яти хвилин тренування. Цього часу достатньо, щоб молочна кислота мігрувала з м’язових тканин до крові.

Після етапу тренування м’язів рівень лактату в крові повертається до норми через одну годину.

Всупереч поширеній думці, скупчення лактату (або самого лактату) не є причиною виснаження м’язів. Показано, що в тренуваннях, де накопичення лактату низьке, настає м'язова втома.

Справжньою причиною вважається зниження pH в м’язах. РН може знизитися від базового значення 7,0 до 6,4, що вважається досить низьким. Насправді, якщо pH підтримується близьким до 7,0, незважаючи на те, що концентрація лактату висока, м'яз не стомлюється.

Однак процес, що призводить до втоми як наслідок підкислення, ще не ясний. Це може бути пов'язано з осіданням іонів кальцію або зниженням концентрації іонів калію.

Спортсменів масажують і накладають лід на м’язи, щоб сприяти проходженню лактату в кров.

Цикл аланіну

Існує метаболічний шлях, майже ідентичний циклу Корі, званий аланіновим циклом. Тут амінокислота є попередником глюконеогенезу. Іншими словами, аланін займає місце глюкози.

Список літератури

1. Baechle, TR, & Earle, RW (ред.). (2007). Принципи силових тренувань та фізичної кондиції. Panamerican Medical Ed.
2. Кемпбелл, МК, і Фаррелл, SO (2011). Біохімія. Шосте видання. Томсон. Брукс / Коул.
3. Koolman, J., & Röhm, KH (2005). Біохімія: текст та атлас. Panamerican Medical Ed.
4. Mougios, V. (2006). Вправа біохімія. Кінетика людини.
5. Poortmans, JR (2004). Принципи біохімії вправ. 3 ^-е , перероблене видання. Каргер.
6. Voet, D., & Voet, JG (2006). Біохімія. Panamerican Medical Ed.