Dica do autor: A piruvato cinase catalisa a etapa final da glicólise, transformando o fosfoenolpiruvato (PEP) em piruvato, com geração de ATP por fosforilação em nível de substrato. Ela possui quatro isoformas: L (fígado), R (eritrócitos), M1 (músculo, coração e cérebro) e M2 (tecidos embrionários e proliferativos). A isoforma L, hepática, é a única regulada por fosforilação/desfosforilação, permitindo que o fígado module o fluxo glicolítico de acordo com o estado nutricional.

Durante o jejum, o glucagon ativa a PKA via AMPc, promovendo a fosforilação da piruvato cinase L e inativando-a. Isso faz parte de um bloqueio duplo no uso da glicose: além da piruvato cinase, a piruvato desidrogenase também é inativada, impedindo a oxidação do piruvato em acetil-CoA. O PEP poupado segue para a gliconeogênese, sendo convertido em oxaloacetato pela PEPCK, cuja expressão é também estimulada pelo glucagon. Esse ajuste mantém a glicemia, preserva a glicose para tecidos dependentes (como SNC e eritrócitos) e direciona a produção de energia para a oxidação de ácidos graxos.

Essa regulação também se conecta à fosforilação oxidativa, pois ao reduzir o fluxo glicolítico, ajusta-se a produção de NADH e FADH₂, equilibrando a atividade da cadeia transportadora de elétrons conforme a disponibilidade de substratos. Alterações nesse controle são vistas no diabetes mellitus tipo 2, onde a resistência à insulina dificulta a reativação da piruvato cinase após refeições, contribuindo para a hiperglicemia.

Alternativa A – INCORRETA: O AMP é um ativador alostérico de enzimas catabólicas como a fosfofrutoquinase-1 (PFK-1) e de reguladores energéticos como a AMPK. Ele não inibe a piruvato cinase; pelo contrário, um aumento de AMP indica baixo estado energético e estimula o metabolismo glicolítico para geração de ATP.

Alternativa B – INCORRETA: A frutose-2,6-bisfosfato é um potente ativador da PFK-1, enzima regulatória da etapa inicial da glicólise. Ela não atua diretamente na piruvato cinase, e seu aumento está relacionado ao estímulo da glicólise no estado alimentado, não à sua inibição no jejum.

Alternativa C – CORRETA: No fígado, o glucagon ativa a adenilato ciclase, elevando AMPc, que ativa a PKA. Esta quinase fosforila a isoforma L da piruvato cinase, inativando-a. Essa inibição impede que o PEP seja convertido em piruvato, direcionando-o para a gliconeogênese. Esse mecanismo é fundamental para manter a glicemia no jejum e ocorre de forma coordenada com a inativação da piruvato desidrogenase e a indução da PEPCK.

Alternativa D – INCORRETA: A insulina promove a desfosforilação da piruvato cinase L via ativação de fosfatases, reativando-a no estado pós-prandial. Isso estimula a glicólise hepática para metabolizar a glicose excedente. Portanto, a insulina tem efeito oposto ao descrito na pergunta.

Alternativa E – INCORRETA: A clivagem proteolítica irreversível é típica da ativação de zimogênios digestivos (como tripsinogênio → tripsina) ou cascatas de coagulação. Não é o mecanismo de regulação da piruvato cinase, que utiliza modulação alostérica e fosforilação reversível.

Resposta: Alternativa C

Referências:
Nelson, D. L., Cox, M. M., Hoskins, A. A. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 8ª ed. Porto Alegre: Artmed, 2022. Cap. 15 – Regulação do metabolismo; Cap. 19 – Glicólise e gliconeogênese.
Berg, J. M., Tymoczko, J. L., Gatto Jr., G. J. Bioquímica. 9ª ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2019.