可立氏循環

可立氏循環

可立氏循環是指在激烈運動時,糖酵解的速度超過通過呼吸鏈再形成NAD+的速度,這時肌肉中酵解形成的丙酮酸由乳酸脫氫酶轉變為乳酸,使NAD+再生,使酵解過程繼續進行,肌肉中的乳酸擴散到血液並隨著血液進入肝臟細胞,在肝細胞內通過葡萄糖異生途徑轉變為葡萄糖,又回到血液隨血液供應肌肉和腦對葡萄糖的需要的循環過程。

基本介紹

  • 中文名:可立氏循環
  • 外文名:Cori Cycle
  • 又名:乳酸循環
  • 存在過程:糖酵解過程
  • 中間產物:乳酸
  • 途徑:葡萄糖異生途徑
簡介,可立氏循環基本過程,可立氏循環生理意義,糖異生的生理意義,

簡介

肌肉收縮通過糖酵解生成乳酸。肝內糖異生活躍,又有葡萄糖一6一磷酸酶,可將6一磷酸葡萄糖水解生成葡萄糖;而肌內糖異生活性低,且沒有葡萄糖一6一磷酸酶,因此肌內生成的乳酸不能異生釋出葡萄糖。乳酸透過細胞膜彌散進入血液後,再入肝異生為葡萄糖。葡萄糖釋入血液後又可被肌攝取,由此構成了一個循環,稱為乳酸循環,又稱Cori循環(圖1)。乳酸循環是耗能的過程,2分子乳酸異生成葡萄糖需消耗6分子ATP。
乳酸循環具有重要的生理意義,既能重新利用乳酸,又可避免因乳酸堆積而引起的酸中毒,還可以補充血糖。

圖1 乳酸循環圖1 乳酸循環

可立氏循環基本過程

1、骨骼肌劇烈運動時,骨骼肌分解肌糖原,生成6-磷酸葡萄糖。
2、6-磷酸葡萄糖通過糖酵解生成乳酸,通過底物水平磷酸化生成ATP,為骨骼肌運動供能。
3、乳酸釋入血液,被肝細胞攝取。
4、乳酸通過糖異生合成葡萄糖。
5、葡萄糖釋入血液,被肌細胞攝取。
6、葡萄糖轉化為6-磷酸葡萄糖,通過糖酵解生成乳酸,形成乳酸循環。
7、運動後,6-磷酸葡萄糖合成肌糖原。

可立氏循環生理意義

乳酸循環的生理意義在於:(1)避免損失乳酸以及防止因乳酸堆積引起酸中毒,(2)短時間內提供大量能量(無氧氧化產能速度與有氧有氧氧化產能速度之比大約是100:1)。乳酸循環是耗能的過程,2分子乳酸異生成葡萄糖需消耗6分子ATP。動物組織特有。(3)乳酸再利用,避免營養流失。

糖異生的生理意義

糖異生主要在飢餓時、飽食高蛋白食物時或劇烈運動之後進行。
1、保證飢餓情況下維持血糖濃度的相對恆定
體內一些組織如腦、紅細胞等主要依靠葡萄糖作為能源。在不進食情況下,可以通過肝糖原分解來維持血糖濃度,但肝糖原儲存量有限,不到12小時即可被全部耗盡。飢餓時,機體主要靠糖異生來維持血糖濃度的相對恆定,這對主要利用葡萄糖供能的腦組織來說具有重要意義。
2、糖異生作用有利於乳酸的回收利用
這一作用在某些生理和病理情況下有重要的意義。例如,劇烈運動或循環呼吸功能障礙時,肌糖原無氧酵解生成大量乳酸,後者經血液運至肝臟,乳酸經丙酮酸異生成葡萄糖或糖原。肝臟再將葡萄糖釋放入血,而可被肌肉組織攝取利用,此循環稱為乳酸循環或Cori循環。當肌肉活動劇烈時,通過Coil循環,可將不能直接分解為葡萄糖的肌糖原間接轉化成血糖,這對於回收乳酸分子中的能量,更新肝糖原、補充血糖和防止代謝性酸中毒的發生等都有重要意義。
3、協助胺基酸代謝某些胺基酸經脫氨基分解代謝後生成的α一酮酸(如丙酮酸、草醯乙酸等)可以通過糖異生途徑合成葡萄糖。因此,從食物消化吸收的胺基酸就可以合成葡萄糖,並進一步合成糖原。糖異生作用有利用胺基酸的分解代謝。
4、有助於維持酸鹼平衡長期飢餓,腎臟可以加強谷氨醯胺等胺基酸的分解,生成的α一酮酸可以參與糖異生作用,釋放的NH3分泌人腎小管管腔液中,與H+結合而成NH4+排出體外,這對調節酸鹼平衡具有重要意義。

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