De Cori-cyclus De melkzuurcyclus is een metabolische route waarbij het lactaat dat wordt geproduceerd door glycolytische routes in de spier naar de lever gaat, waar het weer wordt omgezet in glucose. Deze verbinding keert weer terug naar de lever om te worden gemetaboliseerd.
Dit metabolische pad 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.
Artikel index
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.
Spiercontractie vindt plaats door 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 met spiertrekkingen.
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.
Lactaat bereikt de lever via het bloed. Nogmaals, lactaat wordt 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 terugkeren naar de spier, waar het wordt opgeslagen in de vorm van glycogeen en opnieuw wordt gebruikt voor spiercontractie..
Gluconeogenese is de synthese van glucose met behulp van componenten die geen koolhydraten zijn. Bij dit proces kunnen pyruvaat, lactaat, glycerol en de meeste aminozuren als grondstof worden gebruikt.
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 COtwee en een van water. Door deze reactie komen twee H vrij+ middenin.
-Oxaalacetaat wordt omgezet in l-malaat door het enzym malaatdehydrogenase. Deze reactie vereist een molecuul NADH en H.
-Het 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.+
-Oxaalacetaat wordt omgezet in fosfoenolpyruvaat door het enzym fosfoenolpyruvaatcarboxykinase. Bij dit proces is een GTP-molecuul betrokken dat overgaat in GDP en COtwee.
-Fosfoenolpyruvaat wordt 2-fosfoglyceraat door de werking van enolase. Deze stap vereist een watermolecuul.
-Fosfoglyceraatmutase katalyseert de omzetting van 2-fosfoglyceraat in 3-fosfoglyceraat.
-Het 3-fosfoglyceraat wordt 1,3-bisfosfoglyceraat, gekatalyseerd door de fosfoglyceraatmutase. Deze stap vereist een ATP-molecuul.
-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 fructose 1,6-bisfosfaat door aldolase.
-Fructose 1,6-bisfosfaat wordt omgezet in fructose 6-fosfaat door fructose 1,6-bisfosfatase. Bij deze reactie is een watermolecuul betrokken.
-Fructose-6-fosfaat wordt omgezet in glucose-6-fosfaat door het enzym glucose-6-fosfaat-isomerase.
-Ten slotte katalyseert het enzym glucose-6-fosfatase de doorgang van de laatste verbinding naar α-d-glucose.
Spiervezels kunnen het gluconeogeneseproces niet uitvoeren. Als het zou kunnen, 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 Otwee.
Traditioneel werd gedacht dat tijdens celherstel 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 nieuw onderzoek met ratten als modelorganismen blijkt echter dat oxidatie vaak het 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 wordt de rol van de cyclus slechts teruggebracht tot 10 of 20%.
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 een verlaging 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, zelfs als de lactaatconcentratie hoog is, 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 masseren en bevriezen hun spieren om de doorgang van lactaat in het bloed te bevorderen.
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..
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.