CORI-ZYKLUS: SCHRITTE UND EIGENSCHAFTEN - BIOLOGIE - 2025

Der Cori- Zyklus oder Milchsäurezyklus ist ein Stoffwechselweg, bei dem Laktat, das durch glykolytische Wege im Muskel produziert wird, zur Leber gelangt, wo es wieder in Glukose umgewandelt wird. Diese Verbindung kehrt wieder in die Leber zurück, um metabolisiert zu werden.

Dieser Stoffwechselweg wurde 1940 von Carl Ferdinand Cori und seiner Frau Gerty Cori, Wissenschaftlern aus der Tschechischen Republik, entdeckt. Beide haben den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin gewonnen.

Quelle: https://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:CoriCycle-es.svg. Verfasser: PatríciaR

Prozessschritte)

Anaerobe Glykolyse im Muskel

Der Cori-Zyklus beginnt in den Muskelfasern. In diesen Geweben erfolgt die Gewinnung von ATP hauptsächlich durch die Umwandlung von Glucose in Lactat.

Es ist erwähnenswert, dass sich die in der Sportterminologie weit verbreiteten Begriffe Milchsäure und Laktat in ihrer chemischen Struktur geringfügig unterscheiden. Laktat ist der von den Muskeln produzierte Metabolit und die ionisierte Form, während Milchsäure ein zusätzliches Proton enthält.

Die Kontraktion der Muskeln erfolgt durch die Hydrolyse von ATP.

Dies wird durch einen Prozess regeneriert, der als "oxidative Phosphorylierung" bezeichnet wird. Dieser Weg tritt in langsam (rot) und schnell (weiß) zuckenden Muskelfaser-Mitochondrien auf.

Schnelle Muskelfasern bestehen aus schnellen Myosinen (40-90 ms), im Gegensatz zu Linsenfasern aus langsamen Myosinen (90-140 ms). Ersteres erzeugt mehr Kraft, wird aber schnell müde.

Glukoneogenese in der Leber

Laktat gelangt über das Blut in die Leber. Wiederum wird Lactat durch Einwirkung des Enzyms Lactatdehydrogenase in Pyruvat umgewandelt.

Schließlich wird Pyruvat durch Glukoneogenese unter Verwendung von ATP aus der Leber, das durch oxidative Phosphorylierung erzeugt wird, in Glucose umgewandelt.

Diese neue Glukose kann in den Muskel zurückgeführt werden, wo sie in Form von Glykogen gespeichert und erneut zur Muskelkontraktion verwendet wird.

Glukoneogenesereaktionen

Glukoneogenese ist die Synthese von Glukose unter Verwendung von Komponenten, die keine Kohlenhydrate sind. Dieser Prozess kann Pyruvat, Lactat, Glycerin und die meisten Aminosäuren als Rohstoff verwenden.

Der Prozess beginnt in den Mitochondrien, aber die meisten Schritte werden im Zellzytosol fortgesetzt.

Die Glukoneogenese umfasst zehn der Reaktionen der Glykolyse, jedoch umgekehrt. Es passiert wie folgt:

-In der mitochondrialen Matrix wird Pyruvat durch das Enzym Pyruvatcarboxylase in Oxalacetat umgewandelt. Dieser Schritt erfordert ein ATP-Molekül, das zu ADP wird, ein CO ₂ -Molekül und ein Wassermolekül. Diese Reaktion setzt zwei H ⁺ an das Medium frei.

-Oxaloacetat wird durch das Enzym Malatdehydrogenase in l-Malat umgewandelt. Diese Reaktion erfordert ein Molekül von NADH und H.

-L-Malat verlässt das Cytosol, wo der Prozess fortgesetzt wird. Das Malat wandelt sich wieder in Oxalacetat um. Dieser Schritt wird durch das Enzym Malatdehydrogenase katalysiert und beinhaltet die Verwendung eines Moleküls von NAD ^+.

-Oxaloacetat wird durch das Enzym Phosphoenolpyruvatcarboxykinase in Phosphoenolpyruvat umgewandelt. Dieser Prozess beinhaltet ein GTP-Molekül, das GDP und CO ₂ durchlässt .

-Phosphoenolpyruvat wird durch Einwirkung von Enolase zu 2-Phosphoglycerat. Dieser Schritt erfordert ein Wassermolekül.

-Posphoglyceratmutase katalysiert die Umwandlung von 2-Phosphoglycerat zu 3-Phosphoglycerat.

-3-Phosphoglycerat wird zu 1,3-Bisphosphoglycerat, katalysiert durch Phosphoglyceratmutase. Dieser Schritt erfordert ein ATP-Molekül.

-Das 1,3-Bisphosphoglycerat wird durch Glycerinaldehyd-3-phosphat-Dehydrogenase zu d-Glycerinaldehyd-3-phosphat katalysiert. Dieser Schritt beinhaltet ein Molekül NADH.

-D-Glycerinaldehyd-3-phosphat wird durch Aldolase zu Fructose-1,6-bisphosphat.

-Fructose-1,6-bisphosphat wird durch Fructose-1,6-bisphosphatase in Fructose-6-phosphat umgewandelt. Diese Reaktion beinhaltet ein Wassermolekül.

-Fructose-6-phosphat wird durch das Enzym Glucose-6-phosphat-Isomerase in Glucose-6-phosphat umgewandelt.

-Finally katalysiert das Enzym Glucose-6-Phosphatase den Übergang der letzteren Verbindung zu α-d-Glucose.

Warum muss Laktat in die Leber gelangen?

Muskelfasern sind nicht in der Lage, den Glukoneogeneseprozess durchzuführen. In einem solchen Fall wäre dies ein völlig ungerechtfertigter Zyklus, da bei der Glukoneogenese viel mehr ATP als bei der Glykolyse verwendet wird.

Darüber hinaus ist die Leber ein geeignetes Gewebe für den Prozess. In diesem Organ hat es immer die notwendige Energie, um den Zyklus durchzuführen, da es nicht an O ₂ mangelt .

Traditionell wurde angenommen, dass während der Zellwiederherstellung nach dem Training etwa 85% des Laktats entfernt und in die Leber geschickt wurden. Dann erfolgt die Umwandlung in Glucose oder Glykogen.

Neue Studien mit Ratten als Modellorganismen zeigen jedoch, dass das häufige Schicksal von Laktat die Oxidation ist.

Darüber hinaus schlagen verschiedene Autoren vor, dass die Rolle des Cori-Zyklus nicht so bedeutend ist wie bisher angenommen. Nach diesen Untersuchungen wird die Rolle des Zyklus auf nur 10 oder 20% reduziert.

Cori Zyklus und Übung

Während des Trainings erreicht das Blut nach fünf Minuten Training eine maximale Ansammlung von Milchsäure. Diese Zeit reicht aus, damit die Milchsäure vom Muskelgewebe ins Blut wandert.

Nach dem Muskeltraining normalisieren sich die Blutlaktatspiegel nach einer Stunde wieder.

Entgegen der landläufigen Meinung ist die Anreicherung von Laktat (oder Laktat selbst) nicht die Ursache für Muskelerschöpfung. Es wurde gezeigt, dass bei Workouts mit geringer Laktatakkumulation Muskelermüdung auftritt.

Es wird angenommen, dass die wahre Ursache die Abnahme des pH-Werts in den Muskeln ist. Der pH-Wert kann von dem Grundlinienwert von 7,0 auf 6,4 fallen, was als ziemlich niedrig angesehen wird. Wenn der pH-Wert nahe bei 7,0 gehalten wird, ermüdet der Muskel nicht, obwohl die Laktatkonzentration hoch ist.

Der Prozess, der infolge der Versauerung zu Ermüdung führt, ist jedoch noch nicht klar. Dies kann mit der Ausfällung von Calciumionen oder einer Abnahme der Kaliumionenkonzentration zusammenhängen.

Sportler werden massiert und Eis auf ihre Muskeln aufgetragen, um den Laktatdurchgang ins Blut zu fördern.

Der Alanin-Zyklus

Es gibt einen Stoffwechselweg, der fast identisch mit dem Cori-Zyklus ist und als Alanin-Zyklus bezeichnet wird. Hier ist die Aminosäure der Vorläufer der Glukoneogenese. Mit anderen Worten, Alanin ersetzt Glucose.

Verweise

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