Ciclo de Cori - Cori cycle
El ciclo de Cori (también conocido como ciclo del ácido láctico ), que lleva el nombre de sus descubridores, Carl Ferdinand Cori y Gerty Cori , es una vía metabólica en la que el lactato producido por la glucólisis anaeróbica en los músculos se transporta al hígado y se convierte en glucosa, que luego regresa a los músculos y se metaboliza cíclicamente de nuevo a lactato.
Proceso
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La actividad muscular requiere ATP , que es proporcionado por la descomposición del glucógeno en los músculos esqueléticos . La descomposición del glucógeno, conocida como glucogenólisis , libera glucosa en forma de glucosa 1-fosfato (G1P). La G1P se convierte a G6P por fosfoglucomutasa . G6P se introduce fácilmente en la glucólisis (o puede entrar en la vía de las pentosas fosfato si la concentración de G6P es alta), un proceso que proporciona ATP a las células musculares como fuente de energía. Durante la actividad muscular, la reserva de ATP debe reponerse constantemente. Cuando el suministro de oxígeno es suficiente, esta energía proviene de la alimentación de piruvato , un producto de la glucólisis, en el ciclo del ácido cítrico , que finalmente genera ATP a través de la fosforilación oxidativa dependiente de oxígeno .
Cuando el suministro de oxígeno es insuficiente, típicamente durante una intensa actividad muscular, la energía debe liberarse a través del metabolismo anaeróbico . La fermentación del ácido láctico convierte el piruvato en lactato mediante la lactato deshidrogenasa . Lo más importante es que la fermentación regenera el NAD + , manteniendo su concentración para que se produzcan reacciones de glucólisis adicionales. El paso de fermentación oxida el NADH producido por la glucólisis de nuevo a NAD + , transfiriendo dos electrones del NADH para reducir el piruvato en lactato. (Consulte los artículos principales sobre glucólisis y fermentación para obtener más detalles).
En lugar de acumularse dentro de las células musculares, el hígado absorbe el lactato producido por la fermentación anaeróbica . Esto inicia la otra mitad del ciclo de Cori. En el hígado se produce la gluconeogénesis . Desde una perspectiva intuitiva, la gluconeogénesis invierte tanto la glucólisis como la fermentación al convertir el lactato primero en piruvato y finalmente de nuevo en glucosa. Luego, la glucosa se suministra a los músculos a través del torrente sanguíneo ; está listo para ser utilizado en otras reacciones de glucólisis. Si la actividad muscular se detiene, la glucosa se usa para reponer los suministros de glucógeno a través de la glucogénesis .
En general, los pasos de glucólisis del ciclo producen 2 moléculas de ATP a un costo de 6 moléculas de ATP consumidas en los pasos de gluconeogénesis. Cada iteración del ciclo debe mantenerse mediante un consumo neto de 4 moléculas de ATP. Como resultado, el ciclo no se puede mantener indefinidamente. El consumo intensivo de moléculas de ATP en el ciclo de Cori desplaza la carga metabólica de los músculos al hígado.
Significado
La importancia del ciclo se basa en prevenir la acidosis láctica durante condiciones anaeróbicas en el músculo. Sin embargo, normalmente, antes de que esto suceda, el ácido láctico sale de los músculos hacia el hígado.
Además, este ciclo es importante en la producción de ATP, una fuente de energía, durante el esfuerzo muscular. El final del esfuerzo muscular permite que el ciclo de Cori funcione de manera más eficaz. Esto paga la deuda de oxígeno para que tanto la cadena de transporte de electrones como el ciclo del ácido cítrico puedan producir energía con una eficacia óptima. Este ácido se atribuye a la sensación de dolor en los músculos después de un ejercicio intenso.
El ciclo de Cori es una fuente de sustrato para la gluconeogénesis mucho más importante que los alimentos. La contribución del lactato del ciclo de Cori a la producción total de glucosa aumenta con la duración del ayuno antes de la meseta. Específicamente, después de 12, 20 y 40 horas de ayuno por voluntarios humanos, la gluconeogénesis representa el 41%, 71% y 92% de la producción de glucosa, pero la contribución del lactato del ciclo de Cori a la gluconeogénesis es del 18%, 35% y 36. %, respectivamente. La producción restante de glucosa proviene de la degradación de proteínas, el glucógeno muscular y el glicerol de la lipólisis .
El fármaco metformina puede causar acidosis láctica en pacientes con insuficiencia renal porque inhibe la gluconeogénesis hepática del ciclo de Cori, en particular el complejo de la cadena respiratoria mitocondrial 1. La acumulación de lactato y sus sustratos para la producción de lactato, piruvato y alanina, conduce a un exceso de lactato . Normalmente, el exceso de lactato sería eliminado por los riñones, pero en pacientes con insuficiencia renal, los riñones no pueden manejar el exceso de ácido láctico.
Ver también
Referencias
Otras lecturas
- Smith AD, Datta SP, Smith GH, Campbell PN, Bentley R, eds. (1997). Diccionario Oxford de Bioquímica y Biología Molecular . Nueva York: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-854768-6.