ブドウ糖は、エネルギーを提供するために細胞によって直接代謝される6炭素の糖です。 小腸に沿った細胞は、あなたが食べる食物から他の栄養素と一緒にブドウ糖を吸収します。 グルコース分子は大きすぎて、単純な拡散では細胞膜を通過できません。 代わりに、細胞は促進拡散と2種類の能動輸送を通じてグルコース拡散を支援します。
細胞膜
細胞膜は2つのリン脂質層で構成されており、各分子には1つのリン酸ヘッドと2つの脂質または脂肪酸テールが含まれています。 頭は細胞膜の内側と外側の境界に沿って整列し、尾はその間のスペースを占めます。 小さな非極性分子だけが、単純な拡散によって膜を通過できます。 脂質の尾は、グルコースなどの多くの水溶性物質を含む極性または部分的に帯電した分子を拒絶します。 しかし、細胞膜には膜貫通タンパク質がちりばめられており、それがなければ尾がブロックする分子への通過を提供します。
促進拡散。
促進拡散は、キャリアタンパク質が細胞のエネルギー供給を使用せずに細胞膜を横切って分子をシャトルする受動輸送メカニズムです。 代わりに、エネルギーは濃度勾配によって提供されます。これは、分子が高濃度から低濃度に、細胞内または細胞外に輸送されることを意味します。 担体タンパク質はグルコースに結合し、それによりそれらは形状を変化させ、グルコースを膜の一方の側から他方の側に移動させます。 赤血球は促進拡散を利用してブドウ糖を吸収します。
一次能動輸送
小腸に沿った細胞は、一次能動輸送を使用して、ブドウ糖が消化された食物から細胞の内部への一方向にのみ流れるようにします。 能動輸送タンパク質は、細胞のエネルギー貯蔵分子であるアデノシン三リン酸（ATP）を使用して、濃度勾配の有無にかかわらず、グルコースを細胞に送り込みます。 輸送タンパク質は、ATPからリン酸基を解放し、結果として生じるエネルギーを利用して仕事をすることができるため、ATPase酵素として知られています。 能動輸送は、ブドウ糖が不足している期間中にブドウ糖が小腸細胞から漏れないことを保証します。
二次能動輸送
二次能動輸送は、細胞がグルコースを取り込む別の方法です。 この方法では、シンポーターと呼ばれる膜貫通タンパク質が、インポートするグルコース分子ごとに2つのナトリウムイオンをインポートします。 この方法はATPを使用しませんが、代わりにセル内部と比較してセル外部のナトリウムのより高い濃度勾配に依存します。 正に帯電したナトリウムイオンは、グルコース濃度勾配の有無にかかわらず、グルコースをインポートするための電気化学的エネルギーを提供します。 二次能動輸送は、小腸、心臓、脳、腎臓、その他の特定の臓器の細胞によって使用されます。