REGULACIÓN DE LA RUTA GLUCOLÍTICA
A. En la ruta glucolítica existen tres puntos importantes de control.
1) Primer punto de control: La reacción catalizada por la hexoquinasa. 2) Segundo punto de control: La reacción catalizada por la 6-fosfofructo-1-quinasa. 3) Tercer punto de control: La reacción catalizada por la piruvato quinasa,
Primer punto de control: LA HEXOQUINASA • La hexoquinasa es una enzima que cataliza la fosforilación de una molécula de glucosa dependiente de ATP.
• Existen 4 tipos: hexoquinasa I, hexoquinasa II (musculo esquelético), hexoquinasa III(leucocitos), hexoquinasa IV (células beta e hígado). • Las isoenzimas de hexoquinasa, tienen una Km baja para la glucosa (menor a 0.1 mM) en relación a su concentración en la sangre ( 5mM). Excepto la hexoquinasa IV. • Todas las hexoquinasas, excepto la hexocinasa IV, son inhibidas por el producto de la reacción la glucosa-6fosfato.
La Hexoquinasa IV o Glucoquinasa : Están presentes en el parénquima hepático. Tienen propiedades cinéticas muy diferentes de las otras hexoquinasas. Glucoquinasa: Km = 10mM Hexoquinasas: Km= 0,1mM Presenta coperatividad en función de la concentración de glucosa. No esta sujeto a regulación por G6P:
Regulación de la Hexoquinasa IV o Glucoquinasa
• La fructosa-6-fosfato inhibe indirectamente la actividad de la glucocinasa favoreciendo su unión con la proteína reguladora mediante un mecanismo alostérico. Este efecto inhibidor puede ser superado por la [glucosa] mediante mecanismo alostérico. • La fructosa-1- fosfato estimula la actividad de la glucoquinasa. • La insulina aumenta la transcripción del gen de la glucoquinasa.
Segundo punto de control:
Tercer punto de control:
En resumen…
En la ruta glucolítica existen tres puntos importantes de control. El primero es aquel en que la glucosa se fosforila a glucosa 6-fosfato por ATP y la hexoquinasa. Otro importante punto de control es la reacción catalizada por la fosfofructoquinasa. Esta enzima reguladora es activada por AMP y ADP e inhibida por ATP y citrato. El tercer punto de regulación es la reacción catalizada por la piruvato quinasa, que es activada por fructosa 1,6-bisfosfato y AMP. Como se puede observar, las tres enzimas de control están reguladas por un intermediario metabólico, pero de una manera especial por la concentración de AMP, ADP y ATP.
De una manera simplificada se puede afirmar que la relación ADP/ATP regula el flujo metabólico de la ruta. Si esta relación es alta porque la concentración de ATP es baja, la glucólisis se activa para formar ATP. Si, por el contrario, la relación ADP/ATP es baja, la célula inhibe la fosfofructoquinasa y se interrumpe la glucólisis para no producir más ATP.