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1. La existencia de varias isoenzimas, con propiedades
cinéticas distintas, para catalizar un mismo paso:
hexoquinasa, aldolasa, lactato deshidrogenasa.
2. Fosforilación/desfosforilación de las formas enzimá-
ticas, afectando a su actividad: piruvato quinasa, fruc-
tosa-1,6-bisfosfatasa.
3. Efectores alostéricos retroinhibidores o de tipo ener-
gético de metabolitos como glucosa-6-fosfato, ATP,
citrato, H+, AMP, AcCoA.
4. Regulación de la cantidad de ciertas hormonas según
los niveles de glucemia. A su vez, las hormonas (insuli-
na, glucagón y glucocorticoides, como el cortisol) pue-
den controlar: a) la expresión de los genes codificadores
de las enzimas clave; b) el estado de fosforilación/des-
fosforilación de una enzima; c) las concentraciones de
efectores específicos, como la fructosa-2,6-bisfosfato,
que, a su vez, actúan sobre el sistema de fosforila-
ción/desfosforilación.
Teniendo en cuenta todo lo anterior, podemos citar algu-
nas características principales de las enzimas protagonistas
de la regulación de la glicólisis y la gluconeogénesis:
14.8.1 Hexoquinasas
Existen al menos cuatro isoenzimas. La glucoquinasa, o
hexoquinasa IV, a diferencia de las otras, es sólo hepática. Su
Km para glucosa es muy alta, es inducida por la insulina y no
se inhibe por la glucosa-6-fosfato. Todo ello viene a señalar
que las hexoquinasas I, II y III son glicolíticas, mientras que
la glucoquinasa puede estar relacionada con la glucogeno-
síntesis (véase el apartado del metabolismo del glucógeno).
14.8.2 6-Fosfofructoquinasa
Esta enzima, también conocida como fosfofructoquinasa 1, es
un ejemplo clásico de multimodulación, con numerosos y
diferentes efectores alostéricos. En la Figura 14-11 se señalan
los efectores negativos ATP, H+ y citrato, y los positivos F6P y
AMP. Por el contrario, la enzima gluconeogénica inversa, la
fructosa-1,6-bisfosfatasa, se puede activar por ATP e inhibir
por AMP. Otro mecanismo regulador muy importante se rela-
ciona con el efector hepático fructosa-2,6-bisfosfato, cuya
concentración está regulada por una proteína que posee dos
actividades, fosfofructoquinasa 2 y fructosa-2,6-bisfosfatasa,
y cuya fosforilación es gobernada por la hormona glucagón, a
través del sistema adenilato ciclasa-AMPc. 
Todo ello hace que si la glucemia es alta (baja), el nivel
de glucagón baje (suba), con lo que la fosfofructoquinasa 2
se activa (inactiva) y la fructosa-2,6-bisfosfatasa se inactiva
(activa), lo que conduce a un alto (bajo) nivel del efector
fructosa-2,6-bisfosfato y, con ello, a una activación (inacti-
vación) de la fosfofructoquinasa 1 glicolítica y a una inacti-
vación (activación) de la 1,6-fructosa bisfosfatasa. Con ello
se consigue en el hepatocito un mecanismo muy preciso para
que la velocidad de los flujos glicolíticos y gluconeogénicos,
ante variaciones moderadas de efectores, hormonas, entre
otros, responda con cambios drásticos para adaptarse a las
demandas energéticas y materiales de cada caso. La regula-
ción cardíaca es diferente, porque la isoenzima de fosfofruc-
tiquinasa 2 es distinta.
Por otra parte, mediante otros mecanismos específicos, el
glucagón induce la transcripción de Ruvaimas gluconeogé-
nicas, como PEP carbociquinasa y reprime la de enzimas gli-
colíticas como la fosfofructiquinasa 1. La insulina actúa de
un modo opuesto al del glucagón.
14.8.3 Piruvato quinasa
Existen dos isoenzimas principales alostéricas: L de liver
(hígado) y M de muscle (músculo). Entre los efectores de
234 | Metabol ismo energét ico
Figura 14-10. Los tres ciclos de sustrato que intervienen en la
glicólisis y la gluconeogénesis. Una vuelta en el caso de la glu-
cosa/glucosa-6-fosfato y de la fructosa-6-fosfato/fructosa-1,6-
bisfosfato supone el consumo de un ATP. Una vuelta del ciclo
fosfoenolpiruvato/piruvato necesita 2 ATP.
GTP
ATP
ADP
ATP
ADP
glucosa
glucosa-6-fosfato
Pi
H2O
fructosa-6-fosfato
fructosa-1,6-bisfosfato
Pi
H2O
ATP
ADP
2
fosfoenolpiruvato
GDP+Pi+CO2
oxalacetato
ADP
ATP
piruvato
3 4
5
6
7
Detalles
1. Hexoquinasa
2. Glucosa-6-fosfatasa
3. 6-Fosfofructoquinasa
4. Fructosa-1,6-bisfosfatasa
5. Piruvato quinasa
6. Piruvato carboxilasa
7. Fosfoenolpiruvato
 carboxiquinasa
1
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	BIOQUÍMICA Y BIOLOGÍA MOLECULAR (...)
	CONTENIDO
	PARTE I: ESTRUCTURA Y METABOLISMO
	SECCIÓN III METABOLISMO ENERGÉTICO
	14 METABOLISMO DE LOS HIDRATOS DE CARBONO
	14.8 REGULACIÓN DE LA GLICÓLISIS Y LA GLUCONEOGÉNESIS
	14.8.1 Hexoquinasas
	14.8.2 6-Fosfofructoquinasa
	14.8.3 Piruvato quinasa