האם גלוקוז יכול להתפזר דרך קרום התא באמצעות דיפוזיה פשוטה?

גלוקוז הוא סוכר בעל שישה פחמן שמטבוליזם ישירות על ידי התאים בכדי לספק אנרגיה. התאים לאורך המעי הדק שלך סופגים גלוקוז יחד עם חומרים מזינים אחרים מהמזון שאתה אוכל. מולקולת גלוקוז גדולה מכדי לעבור דרך קרום התא באמצעות דיפוזיה פשוטה. במקום זאת, תאים מסייעים לדיפוזיה של גלוקוז באמצעות דיפוזיה קלה ושני סוגים של תחבורה פעילה.

קרום תאים מורכב משתי שכבות פוספוליפידים שבהן כל מולקולה מכילה ראש פוספט יחיד ושתי זנבות ליפיד, או חומצת שומן. הראשים מתיישרים לאורך הגבולות הפנימיים והחיצוניים של קרום התא, ואילו הזנבות תופסים את החלל שביניהם. רק מולקולות קטנות ולא קוטביות יכולות לעבור דרך הממברנה באמצעות דיפוזיה פשוטה. זנבות השומנים דוחים מולקולות קוטביות, או טעונות חלקית, הכוללות חומרים מסיסים רבים במים כגון גלוקוז. עם זאת, קרום התא מפולפל בחלבונים טרנס-ממברניים המספקים מעבר למולקולות שהזנבות היו חוסמים אחרת.

דיפוזיה קלה היא מנגנון הובלה פסיבי בו חלבוני הנשא מעבירים מולקולות על פני קרום התא מבלי להשתמש באספקת האנרגיה של התא. במקום זאת, האנרגיה מסופקת על ידי שיפוע הריכוז, כלומר מולקולות מועברות מריכוזים גבוהים יותר לנמוכים, אל תוך התא או מחוצה לו. החלבונים הנושאים נקשרים לגלוקוז, מה שגורם להם לשנות צורה ולהעביר את הגלוקוז מצד אחד של הממברנה לצד השני. תאי דם אדומים משתמשים בדיפוזיה קלה לספיגת גלוקוז.

התאים לאורך המעי הדק משתמשים בהובלה פעילה ראשונית כדי להבטיח כי גלוקוז זורם רק בכיוון אחד: ממזון מעוכל לחלק הפנימי של התאים. חלבוני תחבורה פעילים משתמשים באדנוזין טריפוספט (ATP), מולקולת אגירת האנרגיה של התא, כדי לשאוב גלוקוזה לתא, עם או נגד שיפוע הריכוז. חלבוני התחבורה מכונים אנזימים ATPase מכיוון שהם יכולים לשחרר קבוצת פוספט מ- ATP ולנצל את האנרגיה המתקבלת לעבודה. הובלה פעילה מבטיחה כי גלוקוז לא יזלוג מתאי המעי הדק בתקופות של רעב גלוקוז.

הובלה פעילה משנית היא שיטה נוספת לפיה תאים מייבאים גלוקוז. בשיטה זו, חלבון טרנסממברני המכונה אוהד מייבא שני יוני נתרן לכל מולקולת גלוקוז שהוא מייבא. השיטה אינה משתמשת ב- ATP, אלא מסתמכת על שיפוע הריכוז הגבוה יותר של נתרן מחוץ לתא ביחס לפנים התא. יוני הנתרן הטעונים באופן חיובי מספקים אנרגיה אלקטרוכימית לייבוא ​​גלוקוז עם או נגד שיפוע ריכוז הגלוקוז. תחבורה פעילה משנית משמשת תאים במעי הדק, הלב, המוח, הכליות ואיברים מסוימים אחרים.