Glukoosi-alaniinisykli

Glukoosi-alaniinisykli tai -kierto tai pelkkä alaniinikierto on aineenvaihdunnan reitti, joka on Corin syklin kanssa osin päällekkäinen. Lihakset tuottavat glukoosista glykolyysissä pyruvaattia, jota ei raskaan liikunnan aikana saada hapetettua sitruunahappokierrossa, koska happea on tässä tilanteessa riittämättömästi tarjolla. Tällöin pyruvaatti voi transaminaatiolla muuttua alaniiniksi. Tämä siirtyy verenkierron kautta maksaan, jossa se muuttuu transaminaatiolla takaisin pyruvaatiksi. Tämä voidaan käyttää glukoneogeneesissä tuottamaan glukoosia, joka kuljetetaan verenkierrossa lihasten käytettäväksi. Glukoosi muttuu taas pyruvaatiksi ja edellä kuvatut tapahtumat ehkä toistuvat: tämä on glukoosi-alaniinisykli.

Kierrolle vaihtoehtoisesti lihasten pyruvaatti voidaan hapettaa maitohappokäymisellä anaerobisesti laktaatiksi.

Kierto
Pyruvaatti muodostuu glukoosista glykolyysissä.

Lihassolujen solulimassa transaminaation eli aminoryhmän -NH2 siirron molekyyliltä toiselle tekee alaniiniaminotransferaasi. Tämä siirtää glutamaatin aminoryhmän pyruvaatille. Pyruvaatista muodostuu alaniini ja glutamaatista alfa-ketoglutaraatti. Alaniini siirtyy verenkiertoon ja sieltä maksaan. Tämä tasapainoreaktio on:
pyruvaatti + glutamaatti ⇌ alaniini + alfa-ketoglutaraatti
Maksasolujen solulimassa alaniinille transaminaation tekee sama alaniiniaminotransferaasi, mutta reaktio on päinvastainen kuin yllä: maksassa jo oleva alfa-ketoglutaraatti muuttuu glutamaatiksi ja verestä tullut alaniini muuttuu pyruvaatiksi. Pyruvaatti muuntuu sitten usein glukoosiksi glykoneogeneesissä ja päätyy vereen lihasten käyttöön.

Kierron oheistapahtumat
Maksassa muodostunut glutamaatti voi siirtyä mitokondrioihin, joissa glutamaattidehydrogenaasi vapauttaa siitä ammoniumionin NH4+. Nämä ovat myrkyllisiä, joten ne päätyvät ureakiertoon, jossa ne muuntuvat paljon vaarattomammaksi ureaksi. Tämä poistuu virtsan mukana. Glutamaatti voi vaihtoehtoisesti transaminoitua oksaloasetaatin kanssa aspartaattiaminotransferaasilla muodostaen tästä aspartaatin. Aminoryhmä voi aspartaattina osallistua tässä muodossa ureakiertoon.

Merkitys
Kierron avulla pyritään siirtämään aineenvaihdunnan rasitusta lihaksilta maksalle: raskaassa liikunnassa lihakset pyrkivät keskittymään vain energian eli ATP:n käyttöön ja maksa taas tuottamaan energiaa glukoosina lihaksille.

Lisäksi liikunnassa lihasten proteiinit vaurioituvat vapauttaen myrkyllisiä ammoniumioneita. Kierron avulla ne saadaan poistettua alaniinina (tähän sitoutuneena ionit eivät ole vaarallisia) maksaan ja sieltä lopulta virtsaan.

Lähteet

Metabolia