A glükóz egy hatszénes cukor, amelyet a sejtek közvetlenül metabolizálnak energiaellátás céljából. A vékonybél mentén lévő sejtek felszívják a glükózt és más tápanyagokat az elfogyasztott ételből. A glükózmolekula túl nagy ahhoz, hogy egyszerű diffúzióval áthaladjon a sejtmembránon. Ehelyett a sejtek elősegítik a glükóz diffúzióját megkönnyített diffúzióval és kétféle aktív transzporttal.
Sejt membrán
A sejtmembrán két foszfolipid rétegből áll, amelyekben mindegyik molekula egyetlen foszfátfejet és két lipid vagy zsírsav farokot tartalmaz. A fejek a sejtmembrán belső és külső határai mentén helyezkednek el, míg a farok a köztük lévő helyet foglalja el. Csak kis, nem poláris molekulák juthatnak át a membránon egyszerű diffúzióval. A lipid farok elutasítja a poláros vagy részben töltött molekulákat, amelyek sok vízoldható anyagot, például glükózt tartalmaznak. A sejtmembránt azonban transzmembrán fehérjék borsozzák, amelyek átjutnak olyan molekulákhoz, amelyeket a farok egyébként elzárna.
Megkönnyített diffúzió
A megkönnyített diffúzió egy passzív transzportmechanizmus, amelyben a hordozófehérjék a sejtmembránon keresztül mozgatják a molekulákat a sejt energiaellátásának felhasználása nélkül. Ehelyett az energiát a koncentrációgradiens adja, ami azt jelenti, hogy a molekulák magasabb és alacsonyabb koncentrációk között kerülnek a sejtbe vagy a sejtből. A hordozófehérjék kötődnek a glükózhoz, ami megváltoztatja az alakjukat és áthelyezi a glükózt a membrán egyik oldaláról a másikra. A vörösvérsejtek megkönnyített diffúzióval használják a glükóz felszívódását.
Elsődleges aktív szállítás
A vékonybél mentén lévő sejtek elsődleges aktív transzportot használnak annak biztosítására, hogy a glükóz csak egyféleképpen áramoljon: az emésztett tápláléktól a sejtek belsejéig. Az aktív transzportfehérjék az adenozin-trifoszfátot (ATP), a sejt energiatároló molekuláját használják, hogy a glükózt a sejtbe pumpálják, akár koncentrációgradienssel, akár annak ellenére. A transzportfehérjék ATPáz enzimek, mert szabadon engedhetnek egy foszfátcsoportot az ATP-ből, és a kapott energiát felhasználhatják a munkára. Az aktív szállítás biztosítja, hogy a glükóz éhezés idején ne szivárogjon ki a glükóz a vékonybél sejtjeiből.
Másodlagos aktív szállítás
A másodlagos aktív transzport egy másik módszer, amellyel a sejtek glükózt importálnak. Ebben a módszerben egy transzmembrán fehérje, amelyet szimporterként ismerünk, minden behozott glükózmolekulához két nátriumiont importál. A módszer nem használ ATP-t, hanem a sejt belsejéhez viszonyítva a sejten kívüli magasabb koncentrációjú nátrium-gradiensre támaszkodik. A pozitív töltésű nátriumionok elektrokémiai energiát szolgáltatnak a glükóz importálásához a glükózkoncentráció-gradienssel együtt vagy azzal szemben. A másodlagos aktív transzportot a vékonybél, a szív, az agy, a vesék és bizonyos más szervek sejtjei használják.