Contenido
- Acumulación de la glucosa-6- fosfato
- Acción de la proteína reguladora de glucosquinasa
- Acumulación de ATP
- Inhibición de la piruvato quinasa
La glucólisis es el proceso en el cual la glucosa se convierte en piruvato o lactato, dependiendo de si esto ocurre en condiciones aeróbicas o anaeróbicas. La regulación de este proceso ocurre en tres puntos fundamentales donde las reacciones enzimáticas involucradas son irreversibles. Estas tres enzimas son la hexoquinasa, la fosfofructoquinasa y la piruvato quinasa. La inhibición de la glucólisis es un mecanismo para conservar energía mediante la prevención de la ruptura de la adenosina trifosfato.
Acumulación de la glucosa-6- fosfato
La enzima hexoquinasa cataliza la primera etapa de la glicólisis, en la que se convierte en glucosa-6- fosfato. Altas concentraciones de este producto inhiben la actividad enzimática.Cuando se acumula, la glucosa-6-fosfato compite con el sustrato glucosa para unirse en el sitio activo de la enzima, así como a otro sitio alostérico. Esta unión inhibe la acción de la hexoquinasa.
Acción de la proteína reguladora de glucosquinasa
En el hígado, la conversión de la glucosa en glucosa-6-fosfato ocurre por la acción de una variante de la hexoquinasa llamada glucosquinasa. A diferencia de la hexoquinasa, la glucosquinasa no se ve afectada por las concentraciones de la glucosa-6-fosfato y, por lo tanto, no es inhibida por ellas. La acción de la glucosquinasa es modulada por la presencia de una proteína llamada proteína reguladora de glucosquinasa (PRG). La unión de la PRG a la enzima glucosquinasa inhibe la glucólisis en el hígado.
Acumulación de ATP
En el ciclo de la glicólisis, la reacción catalizada por la fosfofrutoquinasa es la fase de limitación de la tasa. Esta enzima cataliza la fosforilación de la fructosa-6-fosfato por el ATP para producir la fructosa-1,6-bifosfato. En condiciones donde hay una alta concentración de ATP, no hay más necesidad de la glucólisis. Este ATP se une al sitio alostérico en la enzima fosfofrutoquinasa y causa un cambio en su conformación. Esta alteración evita la unión del sustrato fructosa-6-fosfato y, por tanto, inhibe la actividad de la enzima, lo que a su vez inhibe la glucólisis.
En condiciones donde hay una alta concentración de ATP, no hay más necesidad de la glucólisis (George Doyle / Stockbyte / Getty Images)
Inhibición de la piruvato quinasa
La enzima piruvato quinasa es el tercer lugar de regulación de la glucólisis. La actividad de esta enzima es inhibida por la presencia de altas concentraciones de ATP. La presencia de la alanina, que es biosintetizada a partir del piruvato, también actúa como un factor de inhibición. Tanto el ATP, como la alanina se unen a un sitio alostérico en la enzima piruvato quinasa y conducen a una reducción de su actividad. Cuando el nivel de azúcar en la sangre cae, ocurre la fosforilación de la enzima piruvato quinasa, que hace que la enzima inactiva, inhibiendo la glucólisis.
