Il Ciclo di Cori Il ciclo dell'acido lattico è una via metabolica in cui il lattato prodotto dalle vie glicolitiche nel muscolo va al fegato, dove viene riconvertito in glucosio. Questo composto ritorna nuovamente nel fegato per essere metabolizzato.
Questa via metabolica è stata scoperta nel 1940 da Carl Ferdinand Cori e sua moglie Gerty Cori, scienziati della Repubblica Ceca. Entrambi hanno vinto il Premio Nobel per la Fisiologia o la Medicina.
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Il ciclo di Cori inizia nelle fibre muscolari. In questi tessuti l'ottenimento dell'ATP avviene principalmente mediante la conversione del glucosio in lattato.
Vale la pena ricordare che i termini acido lattico e lattato, ampiamente utilizzati nella terminologia sportiva, differiscono leggermente nella loro struttura chimica. Il lattato è il metabolita prodotto dai muscoli ed è la forma ionizzata, mentre l'acido lattico ha un protone aggiuntivo.
La contrazione muscolare avviene per idrolisi dell'ATP.
Questo viene rigenerato da un processo chiamato "fosforilazione ossidativa". Questo percorso si verifica nei mitocondri delle fibre muscolari a contrazione lenta (rossa) e veloce (bianca).
Le fibre muscolari veloci sono costituite da miosine veloci (40-90 ms), a differenza delle fibre del cristallino, costituite da miosine lente (90-140 ms). I primi producono più forza ma si stancano rapidamente.
Il lattato raggiunge il fegato attraverso il sangue. Anche in questo caso, il lattato viene convertito in piruvato dall'azione dell'enzima lattato deidrogenasi..
Infine, il piruvato viene trasformato in glucosio mediante gluconeogenesi, utilizzando l'ATP del fegato, generato dalla fosforilazione ossidativa..
Questo nuovo glucosio può tornare nel muscolo, dove viene immagazzinato sotto forma di glicogeno e viene nuovamente utilizzato per la contrazione muscolare..
La gluconeogenesi è la sintesi del glucosio utilizzando componenti che non sono carboidrati. Questo processo può assumere come materia prima piruvato, lattato, glicerolo e la maggior parte degli amminoacidi.
Il processo inizia nei mitocondri, ma la maggior parte dei passaggi continua nel citosol cellulare.
La gluconeogenesi coinvolge dieci delle reazioni della glicolisi, ma al contrario. Succede come segue:
-Nella matrice mitocondriale, il piruvato viene convertito in ossalacetato dall'enzima piruvato carbossilasi. Questo passaggio richiede una molecola di ATP, che diventa ADP, una molecola di CODue e uno d'acqua. Questa reazione rilascia due H+ nel mezzo.
-L'ossalacetato viene convertito in l-malato dall'enzima malato deidrogenasi. Questa reazione richiede una molecola di NADH e H..
-L'l-malato esce dal citosol dove il processo continua. Il malato torna ad essere ossalacetato. Questo passaggio è catalizzato dall'enzima malato deidrogenasi e prevede l'utilizzo di una molecola di NAD.+
-L'ossalacetato viene convertito in fosfoenolpiruvato dall'enzima fosfoenolpiruvato carbossichinasi. Questo processo coinvolge una molecola GTP che passa in GDP e CODue.
-Il fosfoenolpiruvato diventa 2-fosfoglicerato per azione dell'enolasi. Questo passaggio richiede una molecola d'acqua.
-La fosfoglicerato mutasi catalizza la conversione del 2-fosfoglicerato in 3-fosfoglicerato.
-Il 3-fosfoglicerato diventa 1,3-bisfosfoglicerato, catalizzato dalla mutasi del fosfoglicerato. Questo passaggio richiede una molecola di ATP.
-L'1,3-bisfosfoglicerato è catalizzato a d-gliceraldeide-3-fosfato dalla gliceraldeide-3-fosfato deidrogenasi. Questo passaggio coinvolge una molecola di NADH.
-D-gliceraldeide-3-fosfato diventa fruttosio 1,6-bisfosfato da aldolasi.
-Il fruttosio 1,6-bisfosfato viene convertito in fruttosio 6-fosfato dalla fruttosio 1,6-bisfosfatasi. Questa reazione coinvolge una molecola d'acqua.
-Il fruttosio 6-fosfato viene convertito in glucosio 6-fosfato dall'enzima glucosio-6-fosfato isomerasi.
-Infine, l'enzima glucosio 6-fosfatasi catalizza il passaggio di quest'ultimo composto ad α-d-glucosio.
Le fibre muscolari non sono in grado di svolgere il processo di gluconeogenesi. Se potesse, sarebbe un ciclo totalmente ingiustificato, poiché la gluconeogenesi utilizza molto più ATP della glicolisi..
Inoltre, il fegato è un tessuto appropriato per il processo. In questo organo ha sempre l'energia necessaria per svolgere il ciclo perché non manca ODue.
Tradizionalmente si pensava che durante il recupero cellulare dopo l'esercizio, circa l'85% del lattato fosse rimosso e inviato al fegato. Quindi si verifica la conversione in glucosio o glicogeno.
Tuttavia, nuovi studi che utilizzano i ratti come organismi modello rivelano che il destino frequente del lattato è l'ossidazione..
Inoltre, diversi autori suggeriscono che il ruolo del ciclo di Cori non è così significativo come si credeva in precedenza. Secondo queste indagini, il ruolo del ciclo è ridotto solo al 10 o al 20%.
Durante l'esercizio, il sangue raggiunge il massimo accumulo di acido lattico, dopo cinque minuti di allenamento. Questo tempo è sufficiente affinché l'acido lattico migra dai tessuti muscolari al sangue..
Dopo la fase di allenamento muscolare, i livelli di lattato nel sangue tornano alla normalità dopo un'ora.
Contrariamente alla credenza popolare, l'accumulo di lattato (o lattato stesso) non è la causa dell'esaurimento muscolare. È stato dimostrato che negli allenamenti in cui l'accumulo di lattato è basso, si verifica l'affaticamento muscolare.
Si pensa che la vera causa sia una diminuzione del pH nei muscoli. Il pH può scendere dal valore di base di 7,0 a 6,4, che è considerato piuttosto basso. Infatti, se il pH viene mantenuto vicino a 7.0, anche se la concentrazione di lattato è alta, il muscolo non si affatica..
Tuttavia, il processo che porta alla stanchezza a causa dell'acidificazione non è ancora chiaro. Può essere correlato alla precipitazione di ioni di calcio o ad una diminuzione della concentrazione di ioni di potassio.
Gli atleti massaggiano e ghiacciano i muscoli per favorire il passaggio del lattato nel sangue.
Esiste un percorso metabolico quasi identico al ciclo di Cori, chiamato ciclo dell'alanina. Qui l'aminoacido è il precursore della gluconeogenesi. In altre parole, l'alanina prende il posto del glucosio..
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