Apa itu Siklus Cori?

Siklus Cori menggambarkan jalur metabolisme terkait dimana otot, bahkan tanpa adanya oksigen, tetap mampu berfungsi. Hal ini terjadi sebagai akibat dari kemampuan hati untuk mengubah produk limbah kimia otot kembali menjadi sumber energinya. Siklus ini pertama kali dipetakan pada tahun 1929 oleh dokter yang sudah menikah Carl dan Gerty Cori, yang menerima Hadiah Nobel Kedokteran tahun 1946 untuk penemuan eponim mereka. Ini menjelaskan bagaimana glukosa dapat dikonsumsi oleh otot, melarutkan laktat dalam prosesnya. Hati kemudian menggunakan laktat ini untuk membuat glukosa, seluruhnya melalui reaksi enzimatik.

Otot biasanya menggabungkan glukosa dengan oksigen untuk menghasilkan energi. Jika oksigen tidak tersedia, pemecahan glukosa secara anaerobik dicapai melalui proses fermentasi yang disebut glikolisis. Salah satu produk sampingannya adalah laktat, asam susu larut yang diekskresikan kembali ke aliran darah. Di antara banyak fungsi biologis hati adalah glukoneogenesis, proses di mana tubuh mempertahankan kadar gula darah yang tepat melalui sintesis glukosa dari komponen non-karbohidrat. Penting untuk menyelesaikan loop ini adalah ko-enzim katalitik adenosin trifosfat (ATP).

Dengan adanya oksigen yang normal, glikolisis dalam sel otot menghasilkan dua unit ATP dan dua unit piruvat, asam sederhana yang diduga sebagai prekursor kehidupan organik. Kedua senyawa menyediakan energi yang memungkinkan sel untuk mempertahankan respirasi melalui serangkaian reaksi kimia yang disebut siklus Krebs, juga disebut asam sitrat atau siklus asam trikarboksilat. Oksidasi menarik atom karbon dan dua atom hidrogen — air dan karbon dioksida — keluar dari persamaan. Hadiah Nobel 1953 diberikan kepada ahli biokimia yang memetakan dan menamai proses siklus ini.

Dengan tidak adanya oksigen, enzim organik dapat memecah karbohidrat glukosa melalui fermentasi. Sel tumbuhan mengubah piruvat menjadi alkohol; enzim dehidrogenase dalam sel otot mengubahnya menjadi laktat dan asam amino alanin. Hati menyaring laktat dari darah untuk mengubahnya menjadi piruvat dan kemudian menjadi glukosa. Meskipun kurang efisien dibandingkan siklus Cori, hati juga mampu mendaur ulang alanin kembali menjadi glukosa, ditambah senyawa limbah urea, dalam proses yang disebut siklus alanin. Dalam kedua kasus glukoneogenesis, gula kembali melalui aliran darah untuk memenuhi kebutuhan energi yang tinggi dari sel-sel otot.

Seperti kebanyakan siklus alami, siklus Cori bukanlah loop yang sepenuhnya tertutup. Misalnya, sementara dua molekul ATP diproduksi oleh glikolisis di otot, hati memerlukan enam molekul ATP untuk memberi makan siklus melalui glukoneogenesis. Demikian juga, siklus Cori tidak memiliki tempat untuk memulai tanpa penyisipan awal dua molekul oksigen. Akhirnya, otot, belum lagi bagian tubuh lainnya, membutuhkan pasokan oksigen dan glukosa baru yang segar.

Tuntutan fisiologis dari olahraga berat dengan cepat melibatkan siklus Cori untuk membakar dan menciptakan kembali glukosa secara anaerobik. Ketika permintaan energi melebihi kapasitas hati untuk mengubah laktat menjadi glukosa, kondisi yang disebut asidosis laktat dapat terjadi. Kelebihan asam laktat menurunkan pH darah ke tingkat yang merusak jaringan, dan gejala-gejala distres akan mencakup hiperventilasi yang dalam, muntah, dan kram perut. Asidosis laktat adalah penyebab yang mendasari rigor mortis. Dengan tubuh yang tidak lagi bernapas, semua ototnya terus mengonsumsi glukosa melalui pengulangan siklus Cori yang tidak terputus.