BioquimicaYBiologiaMolecularParaCienciasDeLaSalud-255

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tores importantes en su control: efectores alostéricos y modi-
ficación covalente. La subunidad deshidrogenasa puede
modificarse covalentemente, con una forma más activa, des-
fosforilada, y otra menos activa, fosforilada, interconverti-
bles entre sí por medio de las correspondientes quinasa y
fosfatasa, enzimas que también forman parte del complejo.
Las relaciones NADH/NAD+ y AcCoA/HSCoA son
esenciales para la regulación alostérica, al igual que sucede
con la retroinhibición ocasionada por AcCoA y NADH sobre
la propia enzima.
Además, también se puede regular por esos mismos efec-
tores, la quinasa inactivadora, que es activada por los pro-
ductos de PDH e inhibida por los sustratos de PDH, mientras
que la acción hormonal de insulina y catecolaminas (sobre
todo, en el músculo) favorece la desfosforilación o activación
de la enzima. 
Por todo ello, el control de la piruvato deshidrogenasa es
determinante para fijar el destino del piruvato. Condiciones de
alta disponibilidad de piruvato, bajas relaciones NADH/NAD+
y AcCoA/HSCoA, así como baja carga energética (poco ATP;
mucho AMP), o presencia de las señales hormonales de insu-
lina (glucemia alta) y catecolaminas (necesidad energética
inmediata) hacen que el piruvato siga la vía oxidativa a través
de su paso a acetilCoA. Por el contrario, si existe una elevada
concentración de ATP, ocasionada por un alto catabolismo de
ácidos grasos, o elevadas relaciones NADH/NAD+ y
AcCoA/HSCoA, o una glucemia reducida (poca producción
de insulina), se dificulta el funcionamiento de la piruvato des-
hidrogenasa, por lo que el piruvato, como vimos anteriormen-
te, tenderá a convertirse en oxalacetato y desde éste dirigirse
hacia la formación de glucosa.
14.8.6 Piruvato carboxilasa
El comportamiento alostérico más interesante de esta enzima
es su gran activación por acetilCoA. Como se acaba de seña-
lar, la acetilCoA es un inhibidor potente de la enzima piru-
vato deshidrogenasa. Por tanto, si imaginamos una situación
metabólica de baja disponibilidad de hidratos de carbono,
pero con facilidad para obtener energía del catabolismo de
los ácidos grasos convertibles en acetilCoA, evidentemente
sería conveniente la transformación de sustancias gluconeo-
génicas, como piruvato, hasta glucosa, lo que se consigue
gracias a que la abundante acetilCoA activa la piruvato car-
boxilasa e inhibe la piruvato deshidrogenasa. Otra circuns-
tancia metabólica imaginable es que la acumulación de
acetilCoA se deba a una insuficiencia de oxalacetato, nece-
sario para su condensación y entrada al ciclo del ácido cítri-
co. En este caso, las dos acciones, activadora e inhibitoria, de
la acetilCoA sobre la piruvato carboxilasa y la piruvato des-
hidrogenasa, respectivamente, estimularán la ruta anapleró-
tica de producción de oxalacetato y, por otra parte, reducirán
la concentración de acetilCoA.
14.8.7 Fosfoenolpiruvato carboxiquinasa
Dada su relativamente alta Km por el oxalacetato, la disponi-
bilidad de este metabolito es un elemento regulador impor-
tante de su actividad. La síntesis de la enzima está controla-
da hormonalmente, favoreciéndose por glucagón (AMPc) y
glucocorticoides, mientras que se dificulta por la insulina.
14.8.8 Fructosa-1,6-bisfosfatasa
Ya se ha dicho que está regulada por señales energéticas: el
AMP la inhibe fuertemente; pero, sobre todo, es bloqueada
por el efector fructosa-2,6-bisfosfato. El glucagón favorece
la síntesis de la enzima.
14.8.9 Glucosa-6-fosfatasa
Esta enzima gluconeogénica está ausente en el músculo y el
cerebro. Su alta Km para la glucosa-6-fosfato hace que este
236 | Metabol ismo energét ico
Figura 14-12. Regulación del complejo piruvato deshidrogena-
sa. En azul, efectores y acciones estimulantes. En gris, los inhibi-
torios. Los efectores actúan bien sobre la propia enzima o bien
sobre la quinasa que la fosforila. Las hormonas controlan la fos-
forilación/desfosforilación de la enzima. El color azul significa
estimulación del complejo; el color gris, inhibición del complejo.
Detalles
PDH: piruvato deshidrogenasa
a: activa
i: inactiva
Piruvato
HSCoA
NAD+
Glucagón
ATP ADP
PDHa PDHi
Pi H2O
AcCoA
CO2
AMP
Insulina
Pi
NADH + H+
14 Capitulo 14 8/4/05 11:03 Página 236
	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
	14.8.6 Piruvato carboxilasa
	14.8.7 Fosfoenolpiruvato carboxiquinasa
	14.8.8 Fructosa-1,6-bisfosfatasa
	14.8.9 Glucosa-6-fosfatasa