Что такое цикл кори
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 и он движется по градиенту концентрации наружу. 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 – доставкааминного 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.
Источник
Цикл
Кори (глюкозо-лактатный цикл) открыла
чешская ученая, лауреат Нобелевской
премии Тереза
Кори.
Он представляет собой биохимический
транспорт лактата
из мышц в печень и дальнейший синтез
глюкозы
из лактата, катализируемый ферментами
глюконеогенеза:
При
интенсивной мышечной работе и в условиях
отсутствия или недостаточного числа
митохондрий
(например, в эритроцитах)
глюкоза
подвергается анаэробному гликолизу
с образованием лактата.
При накоплении лактата в мышцах возникает
лактат-ацидоз, раздражаются чувствительные
нервные окончания, что вызывает боль в
мышцах.
Лактат
переносится кровью в печень и превращается
в пируват, а затем в глюкозу (глюконеогенез),
которая с током крови может возвращаться
в работающую мышцу.
Направление
лактатдегидрогеназной реакции в
работающих мышцах и печени обусловлено
отношением концентраций восстановленной
и окисленной форм НАД+:
отношение НАД+/НАДН
в сокращающейся мышце больше, чем в
печени.
7.7. Спиртовое брожение
Спиртовое брожение
осуществляется дрожжеподобными
организмами, а также некоторыми плесневыми
грибками:
Механизм
реакции близок к гликолизу. Расхождение
начинается после этапа образования
пирувата. При гликолизе пируват при
участии фермента ЛДГ и кофермента НАДН
восстанавливается в лактат. При спиртовом
брожении пируват подвергается
декарбоксилированию, в результате
образуется ацетальдегид, а затем при
восстановлении его – этанол:
При молочнокислом
брожении ПВК не декарбоксилируется, а,
как и при гликолизе в животных тканях,
восстанавливается при участии ЛДГ за
счет водорода НАДН.
7.8. Пентозофосфатный путь превращения глюкозы
Пентозофосфатный
путь –
альтернативный путь окисления глюкозы.
Его функции:
–
поставляет клеткам кофермент НАДФН,
использующийся как донор водорода в
реакциях восстановления;
–
обеспечивает клетки пентозофосфатами
для синтеза нуклеотидов и нуклеиновых
кислот.
Пентозофосфатный
путь не приводит к синтезу АТФ.
Ферменты пути
локализованы в цитозоле.
В
пентозофосфатном пути превращения
глюкозы выделяют окислительный и
неокислительный пути образования
пентоз.
Окислительный
путь включает
две реакции дегидрирования. Коферментом
дегидрогеназ является НАДФ+,
восстанавливающийся в НАДФН. Пентозы
образуются при окислительном
декарбоксилировании.
Неокислительный
путь включает
реакции переноса 2- и 3-х углеродный
фрагментов с одной молекулы на другую.
Этот путь служит для синтеза пентоз.
Процесс обратим, и из пентоз могут
образовываться гексозы.
Пентозофосфатный
путь образования пентоз протекает в
печени, жировой ткани, молочной железе,
коре надпочечников, эритроцитах.
1).
Дегидрирование глюкозо-6-фосфата при
участии глюкозо-6-фос-фатдегидрогеназы
и кофермента НАДФ+
с образованием 6-фосфоглюконо--лактона
и НАДФН:
2).
6-фосфоглюконо--лактон
нестабилен и гидролизуется с образованием
6-фосфоглюконата (фермент –
6-фосфоглюконолактоназа):
3).
Дегидрирование и декарбоксилирование
6-фосфоглюконата с образованием
рибулозо-5-фосфата (пентоза) и НАДФН при
участии декарбоксилирующей
6-фосфоглюконатдегидрогеназы:
4).
Под действием эпимеразы из рибулозо-5-фосфата
образуется ксилулозо-5-фосфат (пентоза).
Под влиянием изомеразы рибулозо-5-фосфат
превращается в рибозо-5-фосфат (пентоза).
Между формами пентозофосфатов
устанавливается равновесие:
На
этом этапе пентозофосфатный путь может
быть завершен. При других условиях
наступает неокислительная стадия
пентозофосфатного цикла, протекающая
в анаэробных условиях. Она заключается
в переносе двух- и трехуглеродных
фрагментов от одной молекулы к другой.
При этом образуются вещества, характерные
для гликолиза (фруктозо-6-фосфат,
фруктозо-1,6-бисфосфат, фосфотриозы), и
вещества, специфические для пентозофосфатного
пути (седогептулозо-7-фосфат,
пентозо-5-фосфаты, эритрозо-4-фосфат).
Шесть
молекул
глюкозо-6-фосфата в пентозофосфатном
цикле
образуют 6 молекул
рибулозо-5-фосфата и 6 молекул
СО2.
Из 6 молекул
рибулозо-5-фосфата регенерируется 5
молекул
глюкозо-6-фосфата:
Промежуточные
продукты цикла (фруктозо-6-фосфат и
глицеральдегид-3-фосфат) включаются в
гликолиз.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Источник
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 превращается в глюкозу, из которой синтезируется гликоген. В печени гликоген ферментативным путём расщепляется с образованием глюкозы, которая с кровью переносится в мышцы, где происходит ресинтез гликогена. К. ц. позволяет экономно использовать углеводы в организме и способствует поддержанию оптимального уровня сахара в крови.
.
Смотреть что такое “Кори цикл” в других словарях:
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
Цикл Кори — Цикл Кори совокупность биохимических ферментативных процессов транспорта лактата из мышц в печень, и дальнейшего синтеза глюкозы из лактата, катализируемое ферментами глюконеогенеза. Содержание 1 Биологический смысл 2 История … 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 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 — 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
Печень — крупная железа животного организма, участвующая в процессах пищеварения, обмена веществ, кровообращения и осуществляющая специфические защитные и обезвреживающие, ферментативные и выделительные функции, направленные на поддержание… … Большая советская энциклопедия
ГЛЮКОНЕОГЕНЕЗ — биохимич. процесс образования глюкозы из неуглеводных предшественников. Общим центр, путём Г. в живых организмах является биосинтез глюкозы из пировиноградной к ты (пирувата). Общее уравнение Г.: 2 пируват + 4 АТФ + 2 ГТФ (ИТФ) + + 2 НАД• Н + 2Н+ … Биологический энциклопедический словарь
Источник
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 работы образуется повышенное количество молочной кислоты, которая переходит в кровь и при поступлении с током крови в печень превращается в Гликоген. Последний ферментами печени расщепляется до глюкозы, которая поступает в кровь, поглощается мышцами и используется для ресинтеза гликогена. К. ц. наряду с нейрогуморальной регуляцией синтеза и распада гликогена (см. Адреналин, Инсулин) обеспечивает в организме оптимальный уровень сахара крови.
Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия.
1969—1978.
Смотреть что такое “Кори цикл” в других словарях:
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
Цикл Кори — Цикл Кори совокупность биохимических ферментативных процессов транспорта лактата из мышц в печень, и дальнейшего синтеза глюкозы из лактата, катализируемое ферментами глюконеогенеза. Содержание 1 Биологический смысл 2 История … 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 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 — 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
Печень — крупная железа животного организма, участвующая в процессах пищеварения, обмена веществ, кровообращения и осуществляющая специфические защитные и обезвреживающие, ферментативные и выделительные функции, направленные на поддержание… … Большая советская энциклопедия
ГЛЮКОНЕОГЕНЕЗ — биохимич. процесс образования глюкозы из неуглеводных предшественников. Общим центр, путём Г. в живых организмах является биосинтез глюкозы из пировиноградной к ты (пирувата). Общее уравнение Г.: 2 пируват + 4 АТФ + 2 ГТФ (ИТФ) + + 2 НАД• Н + 2Н+ … Биологический энциклопедический словарь
Источник
Лактат – конечный продукт анаэробного окисления глюкозы в мышцах, особенно в белых мышечных волокнах, где митохондрий меньше, чем в красных. Может включаться в глюконеогенез после окисления до пирувата в лактатдегидрогеназной реакции. При продолжительной физической работе основным источником лактата является скелетная мускулатура, в клетках которой преобладают анаэробные процессы. Накопление молочной кислоты в мышцах ограничивает их работоспособность. Это связано с тем, что при повышении концентрации молочной кислоты в ткани снижается уровень рН (молочнокислый ацидоз). Изменение рН приводит к ингибированию ферментов важнейших метаболических путей. В утилизации образующейся молочной кислоты важное место принадлежитглюкозо-лактатному циклу Кори.
Цикл Кори и глюкозо-аланиновый цикл (пояснения в тексте).
Лактат, образовавшийся в мышцах, переносится кровью в печень, где в процессе глюконеогенеза превращается в глюкозу, которая с током крови может возвращаться в работающую мышцу. В печени часть лактата может окисляться до углекислого газа и воды, превращаться в пируват и вовлекаться в общий путь катаболизма.
Значение цикла Кори:
1. Регуляция постоянного уровня глюкозы в крови.
2. Обеспечивает утилизацию лактата.
3. Предотвращает накопление лактата (снижение рН – лактоацидоз).
4. Экономичное использование углеводов организмом.
Регуляция обмена углеводов осуществляется на уровне тканей – кровь, печень, мышцы.
Глюкогенные аминокислоты, к которым относятся большинство белковых аминокислот. Ведущее место в глюконеогенезе среди аминокислот принадлежит аланину, который может превращаться в пируват путём трансаминирования. При голодании, физической работе и других состояниях в организме функционирует глюкозо-аланиновый цикл, подобный циклу Кори для лактата (рисунок 16.2). Существование цикла аланин – глюкоза препятствует отравлению организма, так как в мышцах нет ферментов, утилизирующих аммиак. В результате тренировки мощность этого цикла значительно возрастает.
Другие аминокислоты могут, подобно аланину, превращаться в пируват, а также в промежуточные продукты цикла Кребса (α-кетоглутарат, фумарат, сукцинил-КоА). Все эти метаболиты способны преобразовываться в оксалоацетат и включаться в глюконеогенез.
Глицерол – продукт гидролиза липидов в жировой ткани.Этот процесс значительно усиливается при голодании. В печени глицерол превращается в диоксиацетонфосфат – промежуточный продукт гликолиза и может быть использован в глюконеогенезе.
Жирные кислоты и ацетил-КоА не являются предшественниками глюкозы. Окисление этих соединений обеспечивает энергией процесс синтеза глюкозы.
Энергетический баланс. Путь синтеза глюкозы из пирувата (рисунок 16.6) содержит три реакции, сопровождающиеся потреблением энергии АТФ или ГТФ:
а) образование оксалоацетата из пирувата (затрачивается молекула АТФ);
б) образование фосфоенолпирувата из оксалоацетата (затрачивается молекула ГТФ);
в) обращение первого субстратного фосфорилирования – образование 1,3-дифосфоглицерата из 3-фосфоглицерата (затрачивается молекула АТФ).
Каждая из этих реакций повторяется дважды, так как для образования 1 молекулы глюкозы (С6) используются 2 молекулы пирувата (С3). Поэтому энергетический баланс синтеза глюкозы из пирувата составляет – 6 молекул нуклеозидтрифосфатов (4 молекулы АТФ и 2 молекулы ГТФ). При использовании других предшественников энергетический баланс биосинтеза глюкозы отличается.
Источник