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En el hígado, fructosa-2,6-bisfosfato es un activador
potente de PFK y un fuerte inhibidor de fructosa-1,6-bisfos-
fatasa, una de las enzimas reguladores del flujo de la vía glu-
coneogénica. Los niveles de este metabolito están regulados
por el glucagón (véase le Cap. 14), y, por tanto, están rela-
cionados con la glucemia. Cuando la glucemia es baja y los
niveles de glucagón altos, la concentración de fructosa-2,6-
bisfosfato en el hepatocito disminuye. La PFK hepática pier-
de actividad, al desaparecer su activador alostérico, y la gli-
cólisis resulta inhibida. El hígado deja entonces de consumir
glucosa, contribuyendo así al mantenimiento de la glucemia.
Puesto que PFK es una enzima específica de la glicólisis, no
compartida con la gluconeogénesis, la inhibición del consu-
mo hepático de glucosa se produce sin que se inhiba la vía
gluconeogénica. Al contrario, la gluconeogénesis se activa,
ya que al caer la concentración de fructosa-2,6-bisfosfato se
revierte la inhibición de fructosa-1,6-bisfosfatasa por este
metabolito. Así, la variación de un metabolito intracelular,
inducida hormonalmente, regula conjuntamente las vías gli-
colítica y gluconeogénica.
El segundo mecanismo común de regulación de la activi-
dad específica de enzimas clave es la fosforilación-desfosfo-
rilación, catalizada por proteína quinasas. Puesto que la acti-
vidad de las proteína quinasas suele estar bajo control
hormonal (véase el Cap. 12), los equilibrios de fosforilación-
desfosforilación constituyen un mecanismo idóneo de regu-
lación e integración. Mediante su conexión con el sistema
endocrino, permiten adaptar el flujo de las vías metabólicas
a cambios en el medio interno o en el entorno. Un ejemplo es
la regulación del metabolismo del glucógeno hepático, en
relación con la glucemia. La activación de la cascada del
AMPc mediada por glucagón cuando la glucemia es baja,
activa la fosforilasa responsable de la degradación del glu-
cógeno, e inhibe la glucógeno sintasa. Este efecto del gluca-
gón aumenta la capacidad del hígado de corregir la glucemia.
17.2.3 Modificación de la cantidad de enzimas
reguladoras del flujo
La cantidad de una enzima presente en las células puede
modificarse por varios tipos de estímulos. En los organismos
eucarióticos, estos estímulos son casi siempre hormonales.
La concentración intracelular de cada proteína es el resulta-
do del equilibrio entre su velocidad de síntesis y de degrada-
ción. Por tanto, las hormonas pueden modificar el contenido
intracelular de una proteína, alterando cualquiera de estos
dos procesos. Además de actuar sobre los niveles de las enzi-
mas, las hormonas pueden modificar el número de transpor-
tadores específicos para un determinado metabolito, presen-
tes en la membrana plasmática, alterando la disponibilidad
de ciertos precursores. Por ejemplo, la insulina aumenta el
número de transportadores de glucosa en la membrana del
hepatocito, facilitando la captación hepática de glucosa cuan-
do la glucemia es alta.
En las bacterias, los mecanismos de adaptación de los
niveles de enzima son más comunes que en las células euca-
rióticas. En este caso, la señal más frecuente es la presencia
(o ausencia) de un determinado metabolito en el medio. Por
ejemplo, en muchas bacterias las enzimas del metabolismo
de la lactosa se inducen; es decir, el número de moléculas
enzimáticas aumenta cuando el medio de cultivo contiene
este disacárido.
17.3 PERFIL METABÓLICO DE LOS PRINCIPALES
ÓRGANOS
Las diferencias de capacidad metabólica de los distintos
órganos constituyen un aspecto esencial de la regulación
metabólica en los organismos superiores. Estas diferencias
permiten una cooperación entre órganos, pero a la vez
requieren la existencia de mecanismos de comunicación hor-
monal que faciliten un funcionamiento integrado. A conti-
nuación, se describen las características principales del meta-
bolismo energético de distintos órganos.
17.3.1 El hígado
El hígado regula la disponibilidad de los combustibles meta-
bólicos. Se encarga de controlar la glucemia y buena parte
del metabolismo lipídico, y obtiene una elevada proporción
304 | Metabol ismo energét ico
Figura 17-1. Regulación alostérica de la fosfofructoquinasa
por ATP y fructosa-2,6-bisfosfato.
Concentración de fructosa-6-fosfato (micromolar)
Ve
lo
ci
da
d 
re
la
tiv
a
3
2
1
Detalles
1. Control
2. Con fructosa-2-6-bisfosfato
3. Con ATP elevado
100
75
50
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	BIOQUÍMICA Y BIOLOGÍA MOLECULAR (...)
	CONTENIDO
	PARTE I: ESTRUCTURA Y METABOLISMO
	SECCIÓN III METABOLISMO ENERGÉTICO
	17 METABÓLICA
	17.2 MECANISMOS GENERALES DE (...)
	17.2.3 Modificación de la cantidad de enzimas reguladoras del flujo
	17.3 PERFIL METABÓLICO DE LOS PRINCIPALES ÓRGANOS
	17.3.1 El hígado