Ejercicio resuelto de Glucólisis · Biología · Navarra · 2025

La Sociedad Española de Bioquímica y Biología Molecular (SEBBM) publica una sección llamada "Rincón del aula" donde encontramos el siguiente texto (adaptado):

Típicamente, las células tumorales se caracterizan por un aumento de la captación de glucosa para generar mayoritariamente lactato aún en presencia de oxígeno, fenómeno conocido como efecto Warburg o glicolisis aerobia (Figura 2). En este efecto se ha implicado a reguladores de la expresión génica como el factor inducible por hipoxia HIF-1. Este factor incrementa la expresión de los transportadores GLUT1 y GLUT3, la síntesis de enzimas glicolíticos como la hexoquinasa y la isoforma M2 de piruvato quinasa, así como la producción de lactato y su transporte al espacio extracelular por inducción de la expresión del enzima lactato deshidrogenasa y del transportador MCT4. Estas alteraciones conllevan, entre otras, una deficiencia en la función mitocondrial. La consecuente reducción en la respiración celular, junto a la inactivación de la piruvato deshidrogenasa mitocondrial, reforzarían la mayor dependencia en la glicolisis de estas células para la obtención de energía, dando una ventaja selectiva para la proliferación tumoral.




a) Identifica en el texto el nombre de tres enzimas del proceso descrito. (0,25 puntos)
b) ¿Qué función tienen GLUT1 y MCT4? (0,25 puntos)
c) Identifica en el texto y/o gráfico dos intermediarios metabólicos y explica en qué punto del metabolismo intervienen. (0,5 puntos)

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{Identifica}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{texto}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{nombre}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{tres}}\mathbf{\text{enzimas}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{proceso}}\mathbf{\text{descrito.}}\mathbf{\text{(0,25}}\mathbf{\text{puntos)}}$

La hexoquinasa, la piruvato quinasa (isoforma M2) y la lactato deshidrogenasa. El texto menciona además una cuarta, la piruvato deshidrogenasa mitocondrial, que en estas células aparece inactivada.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{¿Qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{funci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{tienen}}\mathbf{\text{GLUT1}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{MCT4?}}\mathbf{\text{(0,25}}\mathbf{\text{puntos)}}$

Ambos son proteínas transportadoras de la membrana plasmática, y en el esquema aparecen precisamente en ella, una a la entrada y otra a la salida.

GLUT1 es el transportador que introduce la glucosa extracelular en la célula; MCT4 es el que saca el lactato producido hacia el espacio extracelular. Su sobreexpresión permite a la célula tumoral captar mucha más glucosa y deshacerse a la vez del lactato que genera.

$\mathbf{\text{c)}}\mathbf{\text{Identifica}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{texto}}\mathbf{\text{y/o}}\mathbf{\text{gr}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{fico}}\mathbf{\text{dos}}\mathbf{\text{intermediarios}}\mathbf{\text{metab}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{licos}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{explica}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{punto}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{metabolismo}}\mathbf{\text{intervienen.}}\mathbf{\text{(0,5}}\mathbf{\text{puntos)}}$

El piruvato es el producto final de la glucólisis: se obtiene en el citosol a partir de la glucosa y constituye la encrucijada de la ruta, porque puede entrar en la mitocondria y transformarse en acetil-CoA para el ciclo de Krebs, o quedarse en el citosol y reducirse a lactato.

El lactato es el producto de la fermentación láctica: se forma en el citosol cuando la lactato deshidrogenasa reduce el piruvato, reacción cuya finalidad es regenerar el ${\text{NAD}}^{+}$ necesario para que la glucólisis siga funcionando.

Puede citarse también el acetil-CoA que aparece en el esquema, intermediario que enlaza la descarboxilación oxidativa del piruvato con el ciclo de Krebs en la matriz mitocondrial, y cuya formación está aquí reducida por la inactivación de la piruvato deshidrogenasa.