Zie ook: Beta-alanine
Tijdens het sporten is de glucose-alanine cyclus een zeer belangrijke metabolische route, waardoor de lever glucose kan extraheren uit een aminozuur, alanine, uit de actieve spier.
Een intense en langdurige fysieke inspanning leidt tot de uitputting van glucosespiegels in het bloed en tot een verhoging van de bloedconcentratie van melkzuur. De spier wordt dus gedwongen om de oxidatie van vetzuren en aminozuren voor energie te verhogen, in het bijzonder die met vertakte keten (BCAA). Het koolstofskelet van de laatste wordt gebruikt op een musculair niveau om energie te produceren via de krebs-cyclus, terwijl de aminogroep eerst wordt overgebracht naar glutamaat en vervolgens naar pyruvaat, met de daaruit volgende vorming van alanine. Dit aminozuur wordt vervolgens in het bloed afgegeven en naar de lever gevoerd, dat op zijn beurt de aminogroep verwijdert en het aldus verkregen pyruvaat gebruikt om glucose te vormen, volgens een proces dat gluconeogenese wordt genoemd. De nieuw gevormde glucose wordt vervolgens weer in de circulatie gebracht, met als doel een constante toevoer van suiker naar de hersenen te garanderen.
Op zijn beurt kan de spier bloedglucose afvangen en deze metaboliseren voor energie; aan het einde van de glycolyse worden aldus twee pyruvaatmoleculen verkregen, die de krebs-cyclus kunnen binnengaan of worden gebruikt om zoveel melkzuur (onder anaerobe omstandigheden) of alanine te synthetiseren. Op dit punt kan de cyclus opnieuw beginnen.
Het aminozuur alanine fungeert daarom naast een normaal bestanddeel van eiwitten, ook als een stikstofdrager van het perifere weefsel naar de lever. Op dit niveau kan de aminogroep, die het toxische aminozuurmolecuul vertegenwoordigt, in feite de ureumcyclus binnengaan en worden geëlimineerd in de urine zonder teveel schade aan het organisme te veroorzaken.
In skeletspier is de synthese van alanine rechtevenredig met de intracellulaire concentratie van pyruvaat, die bijvoorbeeld toeneemt wanneer er een hoge afbraak van vetzuren is voor energiedoeleinden, met als gevolg een vertraging van de krebs-cyclus en de vorming van ketonlichamen.
Analoge spraak in anaerobe omstandigheden: het pyruvaat, dat niet in de krebs-cyclus kan worden geoxideerd, wordt gedeeltelijk omgezet in alanine en gedeeltelijk in melkzuur. De laatste wordt samen met alanine in de bloedsomloop vrijgegeven en, vergelijkbaar daarmee, naar de lever getransporteerd, waar het wordt gebruikt als een gluconeogenetische precursor (Cori-cyclus).
Om al deze redenen worden de glucose-alanine-cyclus en de Cori-cyclus, hoewel ze zelfs in rustomstandigheden voorkomen, op een bepaalde manier geactiveerd tijdens intensieve spieroefeningen.
De glucose-alanine cyclus wordt ook gestimuleerd door de toename van plasma glucocorticoïde niveaus (cortisol) als reactie op een stressvolle gebeurtenis van fysieke oorsprong (vasten, ziekte, operatie, intense inspanning) of psychisch (faalangst, etc.).
