O ciclo Cori ou ciclo do ácido láctico é uma via metabólica na qual o lactato produzido pelas vias glicolíticas no músculo vai para o fígado, onde é convertido novamente em glicose. Este composto retorna ao fígado para ser metabolizado.
Essa via metabólica foi descoberta em 1940 por Carl Ferdinand Cori e sua esposa Gerty Cori, cientistas da República Tcheca. Ambos ganharam o Prêmio Nobel de fisiologia ou medicina.
Processo (etapas)
Glicólise muscular anaeróbica
O ciclo Cori começa nas fibras musculares. Neste tecido, a obtenção de ATP ocorre principalmente pela conversão de glicose em lactato.
Deve-se mencionar que os termos ácido lático e lactato, amplamente utilizados na terminologia esportiva, diferem ligeiramente em sua estrutura química. O lactato é o metabolito produzido pelos músculos e é a forma ionizada, enquanto o ácido lático possui um próton adicional.
A contração muscular ocorre por hidrólise de ATP.
Isso é regenerado por um processo chamado “fosforilação oxidativa”. Essa rota ocorre nas mitocôndrias das fibras musculares de contração lenta (vermelha) e rápida (branca)
As fibras musculares rápidas são compostas de miosinas rápidas (40-90 ms), em contraste com as fibras do cristalino, formadas por miosinas lentas (90-140 ms). Os primeiros produzem mais força, mas rapidamente fadiga.
Gliconeogênese no fígado
Através do sangue, o lactato atinge o fígado. Novamente, o lactato é convertido em piruvato pela ação da enzima lactato desidrogenase.
Finalmente, o piruvato é transformado em glicose por gliconeogênese, utilizando ATP hepático, gerado por fosforilação oxidativa.
Essa nova glicose pode retornar ao músculo, onde é armazenada na forma de glicogênio e usada novamente para contração muscular.
Reações de gliconeogênese
Gliconeogênese é a síntese de glicose usando componentes não- carboidratos . Esse processo pode levar piruvato, lactato, glicerol e a maioria dos aminoácidos como matéria-prima.
O processo começa nas mitocôndrias, mas a maioria das etapas continua no citosol celular.
A gliconeogênese envolve dez das reações da glicólise, mas na direção oposta. Ocorre da seguinte maneira:
-Na matriz mitocondrial, o piruvato é convertido em oxaloacetato por meio da enzima piruvato carboxilase. Esta etapa precisa de uma molécula de ATP, que se torna ADP, uma molécula de CO 2 e uma molécula de água. Essa reação libera dois H + para o meio.
-O oxaloacetato é convertido em l-malato pela enzima malato desidrogenase. Essa reação precisa de uma molécula de NADH e H.
-L-malato deixa o citosol onde o processo continua. O malato volta ao oxaloacetato. Esta etapa é catalisada pela enzima malato desidrogenase e envolve o uso de uma molécula de NAD +
-O oxaloacetato é convertido em fosfoenolpiruvato pela enzima fosfoenolpiruvato carboxiquinase. Esse processo envolve uma molécula de GTP que passa para o PIB e o CO 2 .
-O fosfoenolpiruvato passa para o 2-fosfoglicerato pela ação da enolase. Esta etapa requer uma molécula de água.
– A fosfoglicerato mutase catalisa a conversão de 2-fosfoglicerato em 3-fosfoglicerato.
O -3-fosfoglicerato passa para o 1,3-bisfosfoglicerato, catalisado pela fosfoglicerato mutase. Esta etapa requer uma molécula de ATP.
-O 1,3-bifosfoglicerato é catalisado em d-gliceraldeído-3-fosfato pela gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase. Esta etapa envolve uma molécula de NADH.
-D-gliceraldeído-3-fosfato passa para 1,6-bifosfato de frutose através da aldolase.
– O 1,6-bifosfato de frutose é convertido em 6-fosfato de frutose pela 1,6-bifosfatase de frutose. Essa reação envolve uma molécula de água.
– O 6-fosfato de frutose é convertido em 6-fosfato de glicose pela enzima glicose-6-fosfato isomerase.
-Finalmente, a enzima glicose 6-fosfatase catalisa a passagem deste último composto para α-d-glicose.
Por que o lactato precisa viajar para o fígado?
As fibras musculares não são capazes de realizar o processo de gliconeogênese. Se eu pudesse, seria um ciclo totalmente injustificado, pois a gliconeogênese usa muito mais ATP do que a glicólise.
Além disso, o fígado é um tecido apropriado para o processo. Nesse órgão, ele sempre tem a energia necessária para realizar o ciclo, porque não há falta de O 2 .
Tradicionalmente, pensava-se que durante a recuperação celular após o exercício, cerca de 85% do lactato era removido e enviado ao fígado. Então ocorre a conversão em glicose ou glicogênio.
No entanto, novos estudos utilizando ratos como organismo modelo revelam que o destino frequente do lactato é a oxidação.
Além disso, diferentes autores sugerem que o papel do ciclo Cori não é tão significativo quanto se acreditava. Segundo essas investigações, o papel do ciclo é reduzido para apenas 10 ou 20%.
Ciclo de Cori e exercício
Ao se exercitar, o sangue atinge um acúmulo máximo de ácido lático, após cinco minutos de treinamento. Este tempo é suficiente para o ácido lático migrar dos tecidos musculares para o sangue.
Após a fase de treinamento muscular, os níveis de lactato no sangue retornam ao normal após uma hora.
Ao contrário da crença popular, o acúmulo de lactato (ou o próprio lactato) não é a causa da depleção muscular. Foi demonstrado que em exercícios onde o acúmulo de lactato é baixo, ocorre fadiga muscular.
Pensa-se que a verdadeira causa é a diminuição do pH nos músculos. É possível que o pH diminua da linha de base de 7,0 para 6,4, considerado um valor bastante baixo. De fato, se o pH permanecer próximo de 7,0, mesmo que a concentração de lactato seja alta, o músculo não se cansa.
No entanto, o processo que leva à fadiga como resultado da acidificação ainda não está claro. Pode estar relacionado à precipitação de íons cálcio ou a uma diminuição na concentração de íons potássio.
Os atletas recebem massagens e aplicam gelo nos músculos para promover a passagem de lactato para o sangue.
O ciclo da alanina
Existe um caminho metabólico quase idêntico ao ciclo Cori, chamado ciclo alanina. Aqui o aminoácido é o precursor da gliconeogênese. Em outras palavras, a alanina substitui a glicose.
Referências
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