La glucosa es un azúcar de seis carbonos que las células metabolizan directamente para proporcionar energía. Las células a lo largo de su intestino delgado absorben glucosa junto con otros nutrientes de los alimentos que ingiere. Una molécula de glucosa es demasiado grande para atravesar una membrana celular por simple difusión. En cambio, las células ayudan a la difusión de la glucosa a través de la difusión facilitada y dos tipos de transporte activo.
Membrana celular
Una membrana celular está compuesta por dos capas de fosfolípidos en las que cada molécula contiene una sola cabeza de fosfato y dos colas de lípidos o ácidos grasos. Las cabezas se alinean a lo largo de los límites internos y externos de la membrana celular, mientras que las colas ocupan el espacio intermedio. Solo pequeñas moléculas apolares pueden atravesar la membrana mediante difusión simple. Las colas de lípidos rechazan moléculas polares, o parcialmente cargadas, que incluyen muchas sustancias solubles en agua como la glucosa. Sin embargo, la membrana celular está salpicada de proteínas transmembrana que permiten el paso a moléculas que, de otro modo, bloquearían las colas.
Difusión facilitada
La difusión facilitada es un mecanismo de transporte pasivo en el que las proteínas transportadoras transportan moléculas a través de la membrana celular sin utilizar los suministros de energía de la célula. En cambio, la energía es proporcionada por el gradiente de concentración, lo que significa que las moléculas se transportan de concentraciones más altas a más bajas, dentro o fuera de la célula. Las proteínas transportadoras se unen a la glucosa, lo que hace que cambien de forma y trasladen la glucosa de un lado de la membrana al otro. Los glóbulos rojos utilizan una difusión facilitada para absorber la glucosa.
Transporte activo primario
Las células a lo largo del intestino delgado utilizan un transporte activo primario para garantizar que la glucosa solo fluya en una dirección: desde los alimentos digeridos hasta el interior de las células. Las proteínas de transporte activo utilizan trifosfato de adenosina (ATP), la molécula de almacenamiento de energía de la célula, para bombear glucosa al interior de la célula, ya sea con o contra el gradiente de concentración. Las proteínas de transporte se conocen como enzimas ATPasa porque pueden liberar un grupo fosfato del ATP y utilizar la energía resultante para trabajar. El transporte activo asegura que la glucosa no se escape de las células del intestino delgado durante los períodos de inanición de glucosa.
Transporte activo secundario
El transporte activo secundario es otro método por el cual las células importan glucosa. En este método, una proteína transmembrana conocida como simportador importa dos iones de sodio por cada molécula de glucosa que importa. El método no usa ATP, sino que se basa en el gradiente de concentración más alto de sodio fuera de la célula en relación con el interior de la célula. Los iones de sodio cargados positivamente proporcionan energía electroquímica para importar glucosa con o contra el gradiente de concentración de glucosa. El transporte activo secundario lo utilizan las células del intestino delgado, el corazón, el cerebro, los riñones y algunos otros órganos.