Цикл кори это глюконеогенез

Обновлено: 18.04.2024

Цикл Кори — совокупность биохимических ферментативных процессов транспорта лактата из мышц в печень, и дальнейшего синтеза глюкозы из лактата, катализируемое ферментами глюконеогенеза.

Содержание

Биологический смысл

При интенсивной мышечной работе, а также в условиях отсутствия или недостаточного числа митохондрий (например, в эритроцитах или мышцах) глюкоза вступает на путь анаэробного гликолиза с образованием лактата. Лактат не может далее окисляться, он накапливается (при его накоплении в мышцах раздражаются чувствительные нервные окончания, что вызывает характерное жжение в мышцах). С током крови лактат поступает в печень. Печень является основным местом скопления ферментов глюконеогенеза (синтез глюкозы из неуглеводных соеднений), и лактат идет на синтез глюкозы.

Реакция превращения лактата в пируват катализируется лактатдегидрогеназой, далее пируват подвергается окислительному декарбоксилированию или может подвергаться брожению.

История

Тереза и Карл Кори вместе получили Нобелевскую премию по физиологии или медицине в 1947 за их открытие цикла Кори.

Цикл Кори получил название по первооткрывателю — его открыла чешская ученая, лауреат Нобелевской премии Тереза Кори.

Химические превращения

Примечания

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Цикл Кори" в других словарях:

КОРИ (Cori) Карл Фердинанд — (1896 1984) и Герти Тереза (1896 1957) американские биохимики, супруги, выходцы из Чехословакии. С 1922 в США. Исследовали обмен углеводов у животных и ферменты, связанные с ним. Описали процесс ресинтеза гликогена из молочной кислоты (цикл Кори) … Большой Энциклопедический словарь

КОРИ Карл Фердинанд и Герти Тереза — КОРИ (Cori) Карл Фердинанд (5 декабря 1896, Прага 20 октября 1984, Кембридж, шт. Массачусетс) и Герти Тереза (15 августа 1896, Прага 26 октября 1957, Сент Луис, шт. Миссури), американские биохимики, супруги, выходцы из Чехословакии. С 1922 в США … Энциклопедический словарь

Кори, Герти Тереза — В Википедии есть статьи о других людях с такой фамилией, см. Кори. Герти Тереза Кори англ. Gerty Theresa Cori … Википедия

Кори — (Cori) Карл Фердинанд (1896 1984) и Герти Тереза (1896 1957), американские биохимики, супруги, выходцы из Чехословакии. С 1922 в США. Исследовали обмен углеводов у животных и ферменты, связанные с ним. Описали процесс ресинтеза гликогена из… … Энциклопедический словарь

Кори (Cori) — Кори (Cori), американские биохимики, супруги: Карл Фердинанд (1896 1984) и Герти Тереза (1896 1957). Выходцы из Чехословакии. С 1922 в США. Исследовали обмен углеводов у животных и ферменты, связанные с ним. Описали процесс ресинтеза гликогена из … Большой Энциклопедический словарь

Кори цикл — КÓРИ ЦИКЛ (описан К. и Г. Кори), один из путей превращения углеводов в организме позвоночных. Избыток молочной кислоты, образующийся при работе мышц в процессе гликолиза, поступает с током крови в печень, где служит субстратом глюконеогенеза и… … Биологический энциклопедический словарь

Кори цикл — один из экономных путей использования углеводов, связанный с их круговоротом в организме животных и человека между мышцами, кровью и печенью. Исследован в 30 х гг. 20 в. американским биохимиком К. Кори. В процессе интенсивной мышечной… … Большая советская энциклопедия

Кори — КÓРИ (Cori), амер. биохимики, супруги: Карл Фердинанд (18961984) и Герти Тереза (18961957). Выходцы из Чехословакии. С 1922 в США. Иссл. обмен углеводов у животных и ферменты, связанные с ним. Описали процесс ресинтеза гликогена из… … Биографический словарь

Молочная кислота — Молочная кислота … Википедия

Е270 — Молочная кислота Молочная кислота α оксипропионовая кислота, CH3CH(OH)COOH. tпл 25–26 °С оптически активная + или – форма. tпл 18 °C рацемическая форма. Молочная кислота образуется при молочнокислом брожении сахаров, в частности в прокисшем… … Википедия

Биосинтез глюкозы – глюконеогенез. Цикл Кори – это соотношение содержания глюкозы и молочной кислоты в различных органах и тканях. Глюкоза из печени поступает в кровь, затем в мышцы, где синтезируется гликоген. Потом он распадается, образуется глюкоза, которая превращается в молочную кислоту. 4/5 молочной кислоты идут в кровь, в печень, превращается в ПВК, который участвует в глюконеогенезе в печени, в результате чего образуется глюкоза и все начинается сначала. Одна молекула глюкозы дает 6 АТФ – процесс самообслуживания. 1/5 молочной кислоты превращается в ПВК, АцКоА, ЦТК, СО₂, Н₂О, 12 АТФ. Глюконеогенез – процесс образования глюкозы из продуктов неуглеводного происхождения из молочной кислоты, идет путем сочетания прямых (обратимых) реакций и идущих в обход (необратимых) реакций (ГК, ФФК, ПК).

Уровень глюкозы в крови регулирует ряд гормонов. Инсулин понижает уровень сахара в крови, а все остальные повышают его – адреналин, глюкогон, глюкокортикоиды, соматотропный гормон. Глюкоза в организм человека поступает с пищей и образуется в результате протекания следующих процессов: распад гликогена, глюконеогенез.

Жертвенность, качество человека, говорящее о его самодостаточности! Человек, у которого проблемы с целостностью, не может давать. Он только принимает, думая, что это восполнит нехватку внутренних пустот. ==> читать все изречения.

Глюкозо-лактатный цикл (цикл Кори) – это связь глюконеогенеза в печени и образования лактата эритроцитах или мышцах из глюкозы. В эритроцитах молочная кислота образуется непрерывно, так как для них анаэробный гликолиз является единственным способом образования энергии. В скелетных мышцах накопление лактата является следствием гликолиза при очень интенсивной, максимальной мощности, работе, и чем более такая работа интенсивна, тем менее продолжительна После нагрузки (во время восстановления) лактат удаляется из мышцы довольно быстро – всего за 0,5-1,5 часа.

Дополнение

Следует отметить, что если продолжительность нагрузки мала (до 10 секунд), то количество АТФ пополняется преимущественно в креатинфосфокиназной реакции. В таком режиме к примеру работают мышцы у штангистов, прыгунов как в длину, так и в высоту, метателей молота, копья и т.п.. Если нагрузка не более 90 секунд – АТФ синтезируется в основном в реакциях анаэробного гликолиза. В спорте это бегуны-спринтеры на 100-500 м, спортсмены силовых видов (борцы, тяжелоатлеты, бодибилдеры). Если напряжение мышцы длится более двух минут – развивается аэробное окисление глюкозы в реакциях ЦТК и дыхательной цепи.

Но, хотя мы и говорим об аэробном окислении глюкозы, необходимо знать и помнить, что лактат образуется в мышце всегда: и при анаэробной, и при аэробной работе, однако в разных количествах.

Образовавшийся лактат может утилизоваться только одним способом – превратиться в пировиноградную кислоту. Но, как уже указывалось, пируват токсичен для клеток и должен быть как можно быстрее утилизован. Сама мышца ни при работе, ни во время отдыха не занимается превращением лактата в пируват из-за наличия специфического изофермента ЛДГ-5.

Если молочная кислота поступила в миокардиоциты, она быстро превращается в пируват, далее в ацетил-S-КоА и вовлекается в полное окисление до СОB2B и НB2BО.

Большая часть лактата захватывается гепатоцитами, окисляется в пировиноградную кислоту и вступает на путь глюконеогенеза.

Целью глюкозо-аланинового цикла также является уборка пирувата, но, кроме этого решается еще одна немаловажная задача – уборка лишнего азота из мышцы. При мышечной работе и в покое в миоците распадаются белки и образуемые аминокислоты рансаминируются с a-кетоглутаратом. Полученный глутамат взаимодействует с пируватом. Образующийся аланин является транспортной формой и пирувата и азота из мышцы в печень. В гепатоците идет обратная реакция трансаминирования, аминогруппа передается на синтез мочевины, пируват используется для синтеза глюкозы

Глюкоза, образованная в печени из лактата или аланина, возвращается обратно в мышцы, восстанавливая во время отдыха запасы гликогена.

Кроме мышечной работы, глюкозо-аланиновый цикл активируется во время голодания, когда мышечные белки распадаются и многие аминокислоты используются в качестве источника энергии, а их азот необходимо доставить в печень.

Регуляция гликолиза и глюконеогенеза

В клетках организма всегда существует потребность в глюкозе:

для эритроцитов глюкоза является единственным источником энергии,
нервная ткань потребляет около 120 г глюкозы в сутки и эта величина практически не зависит от интенсивности ее работы. Только в экстремальных ситуациях (длительное голодание) она способна получать энергию из неуглеводных источников (кетоновые тела),
глюкоза играет весомую роль для поддержания необходимых концентраций метаболитов цикла трикарбоновых кислот (в первую очередь оксалоацетата).

Таким образом, при определенных ситуациях – при низком содержании углеводов в пище, голодании, длительной физической работе, т.е. когда глюкоза крови расходуется и наступает гипогликемия, организм должен иметь возможность синтезировать глюкозу и нормализовать ее концентрацию в крови. Это достигается реакциями глюконеогенеза, идущими в печени.

По определению, глюконеогенез – это синтез глюкозы из неуглеводных компонентов: лактата, пирувата, глицерола, кетокислот цикла Кребса и других кетокислот, из аминокислот.

Необходимость глюконеогенеза и его значение для организма демонстрируют два цикла – глюкозо-лактатный и глюкозо-аланиновый.

Глюкозо-лактатный цикл (цикл Кори)

Глюкозо-лактатный цикл – это циклический процесс, объединяющий реакции глюконеогенеза и реакции анаэробного гликолиза. Глюконеогенез происходит в печени, субстратом для синтеза глюкозы является лактат, поступающий в основном из эритроцитов или мышечной ткани.

В эритроцитах молочная кислота образуется непрерывно, так как для них анаэробный гликолиз является единственным способом образования энергии.

В скелетных мышцах высокое накопление молочной кислоты (лактата) является следствием гликолиза при очень интенсивной, субмаксимальной мощности, работе, при этом внутриклеточный рН снижается до 6,3-6,5. Но даже при работе низкой и средней интенсивности в скелетной мышце всегда образуется некоторое количество лактата.

Убрать молочную кислоту можно только одним способом – превратить ее в пировиноградную кислоту. Однако сама мышечная клетка ни при работе, ни во время отдыха не способна превратить лактат в пируват из-за особенностей изофермента лактатдегидрогеназы-5. Зато клеточная мембрана высоко проницаема для лактата, он движется по градиенту концентрации наружу.и переносится кроаью в печень. Поэтому во время и после нагрузки (при восстановлении) лактат легко удаляется из мышцы. Это происходит довольно быстро, всего через 0,5-1,5 часа в мышце лактата уже нет. Малая часть молочной кислоты выводится с мочой.

Большая часть лактата крови захватывается гепатоцитами, окисляется в пировиноградную кислоту и вступает на путь глюконеогенеза. Глюкоза, образованная в печени, используется самим гепатоцитом или возвращается обратно в мышцы, восстанавливая во время отдыха запасы гликогена. Также она может распределиться по другим органам.

Глюкозо-лактатный (выделен желтым) и глюкозо-аланиновый циклы

Глюкозо-аланиновый цикл

Целью глюкозо-аланинового цикла также является уборка пирувата, но кроме этого решается еще одна немаловажная задача – доставка аминного азота из мышцы в печень.

При мышечной работе и в покое в миоците распадаются белки и образуемые аминокислоты трансаминируются с α-кетоглутаратом и полученный глутамат взаимодействует с пируватом. Образующийся аланин является транспортной формой аминного (аминокислотного) азота и пирувата из мышцы в печень. В гепатоците идет обратная реакция трансаминирования, аминогруппа через глутамат передается на синтез мочевины, пируват используется для синтеза глюкозы.

Кроме мышечной работы, глюкозо-аланиновый цикл активируется во время голодания , когда белки мышц и других тканей распадаются и многие аминокислоты используются в качестве источника энергии, а их азот необходимо доставить в печень.

Цикла Кори (также известный как цикл молочной кислоты ), названный в честь его открывателей, Carl Ferdinand Cori и Герти Кори , [1] является метаболический путь , в котором лактата получают путем анаэробного гликолиза в мышцах транспортируется в печень и преобразуется в глюкозу , который затем возвращается в мышцы и циклически метаболизируется обратно в лактат. [2]

Содержание

Карл Кори и Герти Кори совместно получили Нобелевскую премию 1947 года по физиологии и медицине не за открытие цикла Кори, а за открытие процесса каталитического превращения гликогена.

Для мышечной активности необходим АТФ , который обеспечивается расщеплением гликогена в скелетных мышцах . Распад гликогена, известный как гликогенолиз , высвобождает глюкозу в форме глюкозо-1-фосфата (G1P). G1P преобразуются в G6P по фосфоглюкомутазам . G6P легко участвует в гликолизе (или может перейти в пентозофосфатный путь, если концентрация G6P высока), процесс, который обеспечивает АТФ мышечным клеткам в качестве источника энергии. Во время мышечной активности необходимо постоянно пополнять запасы АТФ. Когда поставка кислорода достаточно, эта энергия поступает от подачи пирувата , одного из продуктов гликолиза, в цикл лимонной кислоты , который в конечном итоге генерирует АТФ посредством кислородзависимого окислительного фосфорилирования .

Когда поступление кислорода недостаточно, как правило, во время интенсивной мышечной активности, энергия должна высвобождаться за счет анаэробного метаболизма . Молочнокислая ферментация превращает пируват в лактат под действием лактатдегидрогеназы . Самое главное, ферментация восстанавливает НАД + , поддерживая его концентрацию, поэтому могут происходить дополнительные реакции гликолиза. На стадии ферментации НАДН, образующийся при гликолизе, окисляется обратно до НАД + , передавая два электрона от НАДН для восстановления пирувата до лактата. ( За подробностями обращайтесь к основным статьям по гликолизу и ферментации .)

Вместо того, чтобы накапливаться в мышечных клетках, лактат, вырабатываемый анаэробным брожением, поглощается печенью . Это инициирует вторую половину цикла Кори. В печени происходит глюконеогенез . С интуитивной точки зрения глюконеогенез обращает вспять как гликолиз, так и ферментацию, превращая лактат сначала в пируват, а затем обратно в глюкозу. Затем глюкоза поступает в мышцы через кровоток ; он готов к дальнейшим реакциям гликолиза. Если мышечная активность остановилась, глюкоза используется для пополнения запасов гликогена за счет гликогенеза . [3]

В целом, этапы гликолиза цикла производят 2 молекулы АТФ при затратах 6 молекул АТФ, потребляемых на этапах глюконеогенеза. Каждая итерация цикла должна поддерживаться чистым потреблением 4 молекул АТФ. В результате цикл не может продолжаться бесконечно. Интенсивное потребление молекул АТФ в цикле Кори переносит метаболическую нагрузку с мышц на печень.

Важность цикла основана на предотвращении лактоацидоза при анаэробных условиях в мышцах. Однако обычно до того, как это произойдет, молочная кислота перемещается из мышц в печень. [3]

Кроме того, этот цикл важен для производства АТФ, источника энергии, во время мышечной нагрузки. Окончание мышечной нагрузки позволяет циклу Кори работать более эффективно. Это погашает кислородный долг, поэтому и цепь переноса электронов, и цикл лимонной кислоты могут производить энергию с оптимальной эффективностью. [3]

Цикл Кори является гораздо более важным источником субстрата для глюконеогенеза, чем пища. [4] [5] Доля лактата цикла Кори в общем производстве глюкозы увеличивается с увеличением продолжительности голодания до выхода на плато. [6] В частности, после 12, 20 и 40 часов голодания добровольцами на глюконеогенез приходится 41%, 71% и 92% продукции глюкозы, но вклад лактата цикла Кори в глюконеогенез составляет 18%, 35%. , и 36% соответственно. [6] Оставшееся производство глюкозы происходит за счет распада белка, [6] мышечного гликогена [6] и глицерина в результате липолиза . [7]

Смит, А. Д., Датта, С. П., Смит, Г. Ховард, Кэмпбелл, П. Н., Бентли, Р., (редакторы) и др. (1997) Оксфордский словарь биохимии и молекулярной биологии . Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета.

Читайте также: