Glukóza je cukr se šesti uhlíky, který je přímo metabolizován buňkami a dodává energii. Buňky podél tenkého střeva absorbují glukózu spolu s dalšími živinami z jídla, které jíte. Molekula glukózy je příliš velká na to, aby procházela buněčnou membránou jednoduchou difúzí. Místo toho buňky pomáhají difúzi glukózy prostřednictvím usnadněné difúze a dvou typů aktivního transportu.
Buněčná membrána
Buněčná membrána se skládá ze dvou fosfolipidových vrstev, ve kterých každá molekula obsahuje jednu fosfátovou hlavu a dva lipidové nebo mastné kyseliny. Hlavy se zarovnávají podél vnitřní a vnější hranice buněčné membrány, zatímco ocasy zabírají prostor mezi nimi. Pouze malé nepolární molekuly mohou projít membránou jednoduchou difúzí. Lipidové ocasy odmítají polární nebo částečně nabité molekuly, které obsahují mnoho ve vodě rozpustných látek, jako je glukóza. Buněčná membrána je však poseta transmembránovými proteiny, které zajišťují průchod molekulám, které by jinak ocasy blokovaly.
Usnadněná difúze
Facilitated diffusion je pasivní transportní mechanismus, při kterém nosné proteiny dopravují molekuly přes buněčnou membránu bez použití energetických zásob buňky. Místo toho je energie poskytována koncentračním gradientem, což znamená, že molekuly jsou transportovány z vyšší do nižší koncentrace do nebo z buňky. Nosné proteiny se vážou na glukózu, což způsobuje jejich změnu tvaru a translokaci glukózy z jedné strany membrány na druhou. Červené krvinky používají k absorpci glukózy usnadněnou difúzi.
Primární aktivní transport
Buňky podél tenkého střeva využívají primární aktivní transport, aby zajistily, že glukóza proudí pouze jedním směrem: z natrávené potravy do vnitřku buněk. Aktivní transportní proteiny používají adenosintrifosfát (ATP), molekulu pro ukládání energie buňky, k pumpování glukózy do buňky, ať už s nebo proti koncentračnímu gradientu. Transportní proteiny jsou známé jako enzymy ATPázy, protože mohou uvolnit fosfátovou skupinu z ATP a využít výslednou energii k práci. Aktivní transport zajišťuje, že glukóza nebude unikat z buněk tenkého střeva během období hladovění glukózy.
Sekundární aktivní transport
Sekundární aktivní transport je další metoda, kterou buňky importují glukózu. V této metodě transmembránový protein známý jako symporter importuje dva ionty sodíku pro každou molekulu glukózy, kterou importuje. Metoda nepoužívá ATP, ale místo toho se spoléhá na vyšší koncentrační gradient sodíku mimo buňku ve srovnání s vnitřkem buňky. Kladně nabité ionty sodíku poskytují elektrochemickou energii k importu glukózy s nebo proti gradientu koncentrace glukózy. Sekundární aktivní transport využívají buňky tenkého střeva, srdce, mozku, ledvin a některých dalších orgánů.