Il glucosio è uno zucchero a sei atomi di carbonio che viene metabolizzato direttamente dalle cellule per fornire energia. Le cellule lungo il tuo intestino tenue assorbono il glucosio insieme ad altri nutrienti dal cibo che mangi. Una molecola di glucosio è troppo grande per passare attraverso una membrana cellulare per semplice diffusione. Invece, le cellule assistono la diffusione del glucosio attraverso la diffusione facilitata e due tipi di trasporto attivo.
Membrana cellulare
Una membrana cellulare è composta da due strati di fosfolipidi in cui ogni molecola contiene una singola testa di fosfato e due code di lipidi o acidi grassi. Le teste si allineano lungo i confini interni ed esterni della membrana cellulare, mentre le code occupano lo spazio intermedio. Solo piccole molecole non polari possono passare attraverso la membrana per semplice diffusione. Le code lipidiche respingono le molecole polari o parzialmente cariche, che includono molte sostanze idrosolubili come il glucosio. Tuttavia, la membrana cellulare è disseminata di proteine transmembrana che forniscono il passaggio a molecole che le code altrimenti bloccherebbero.
Diffusione facilitata
La diffusione facilitata è un meccanismo di trasporto passivo in cui le proteine trasportatrici trasportano le molecole attraverso la membrana cellulare senza utilizzare le riserve energetiche della cellula. Invece, l'energia è fornita dal gradiente di concentrazione, il che significa che le molecole vengono trasportate da concentrazioni più alte a quelle più basse, dentro o fuori la cellula. Le proteine trasportatrici si legano al glucosio, che le fa cambiare forma e trasloca il glucosio da un lato all'altro della membrana. I globuli rossi utilizzano la diffusione facilitata per assorbire il glucosio.
Trasporto attivo primario
Le cellule lungo l'intestino tenue utilizzano il trasporto attivo primario per garantire che il glucosio scorra solo in un modo: dal cibo digerito all'interno delle cellule. Le proteine di trasporto attive utilizzano l'adenosina trifosfato (ATP), la molecola di immagazzinamento dell'energia della cellula, per pompare il glucosio nella cellula, con o contro il gradiente di concentrazione. Le proteine di trasporto sono note come enzimi ATPasi perché possono liberare un gruppo fosfato dall'ATP e utilizzare l'energia risultante per svolgere il lavoro. Il trasporto attivo assicura che il glucosio non fuoriesca dalle cellule dell'intestino tenue durante i periodi di carenza di glucosio.
Trasporto attivo secondario
Il trasporto attivo secondario è un altro metodo con cui le cellule importano il glucosio. In questo metodo, una proteina transmembrana nota come simporter importa due ioni sodio per ogni molecola di glucosio che importa. Il metodo non utilizza l'ATP, ma si basa invece sul gradiente di concentrazione più elevato di sodio all'esterno della cellula rispetto all'interno della cellula. Gli ioni sodio caricati positivamente forniscono energia elettrochimica per importare glucosio con o contro il gradiente di concentrazione del glucosio. Il trasporto attivo secondario viene utilizzato dalle cellule dell'intestino tenue, del cuore, del cervello, dei reni e di alcuni altri organi.