Glucose-Alanin-Zyklus

Der Cori-Zyklus (benannt nach seinen Entdeckern, Gerty Cori und Carl Cori) beschreibt den Kreislauf von Glucose und deren Abbauprodukten zwischen Skelettmuskel und Leber. Die erweiterte Beschreibung bezieht die Stoffwechselwege der Gluconeogenese, der Glutaminsäure (Glu), Teile des Citratzyklus und den Harnstoffzyklus mit ein.

Cori- und Glukose-Alanin-Zyklen

Der Skelettmuskel ist auch unter aeroben Bedingungen nicht in der Lage, Lactat wieder in Glucose umzuwandeln: es fehlen ihm die Enzyme der Gluconeogenese. Aus diesem Grunde besteht eine Zirkulation von Metaboliten zwischen Muskel und Leber - letztere verfügt über das entsprechende Enzym-Repertoire. In seiner ursprünglichen Form wurde dieser Organkreislauf als "Cori-Zyklus" bezeichnet. Eine erweiterte Form desselben, der "Glucose-Alanin-Zyklus" ist wohl von größerer Bedeutung, da er gleichzeitig einer Ammoniak-Vergiftung des Muskels vorbeugt, indem er dieses dem Entgiftungsapparat der Leber (dem Harnstoffzyklus) zuführt.

Cori-Zyklus

Die bei Muskelbetätigung aus Pyruvat entstehende Milchsäure wird als Lactat an den Blutkreislauf abgegeben - dieser Weg ist in der Abbildung verkürzt dargestellt (siehe Pyruvat). Die Leber nimmt Lactat auf und wandelt es auf dem Wege der Gluconeogenese über Oxalacetat in Glukose zurück. Diese Glukose kann – je nach dem momentanen Status der Energieversorgung – dem Energiespeicher der Leber als Glycogen zugeführt oder an den Blutkreislauf abgegeben werden, um den Muskel erneut zu versorgen.

Glukose-Alanin-Zyklus

Proteine werden im Cytosol zu Aminosäuren abgebaut, diese werden durch Transaminierung in den Citratzyklus eingeschleust. Die Aminogruppierung der Aminosäuren wird auf Pyridoxalphosphat (PALP) übertragen, PALP wird so zu Pyridoxaminphosphat (PAMP). Glutamat-Pyruvat-Transaminase (GPT, auch Alaninaminotransferase AL(A)T) überträgt im Muskel die Aminogruppierung von PAMP auf Pyruvat, so entstehen Alanin und PALP, welches so wieder neue Aminogruppierungen aufnehmen kann. Alanin wird über das Blut zur Leber transportiert, wo GPT aus PALP und Alanin PAMP und Pyruvat macht, welches zur Gluconeogenese herangezogen werden kann und als Glukose wieder zurück zu den extrahepatischen Zellen geschickt wird.

Durch GOT wird die Aminogruppe von PAMP auf alpha-Ketoglutarat transferiert. Das entstehende Glutamat wird in den Mitochondrien der Leberzelle durch Glutamatdehydrogenase (GLDH) zu alpha-Ketoglutarat und NH₃, letzteres wird von CAPS I (Carbaminphosphatsynthetase I) mit dem CO₂ aus der Atmungskette zu CAP umgewandelt, welches in den Harnstoffzyklus fließt. Die zweite NH₂-Gruppe des Harnstoffs wird durch ein Transaminierungsprodukt des Oxalacetats (ASP) geliefert, das seinerseits zu Fumarat wird, welches wiederum über Malat und Oxalacetat zu Aspartat werden kann (Aspartatzyklus).