Glukose er et seks-karbon sukker som metaboliseres direkte av celler for å gi energi. Cellene langs tynntarmen absorberer glukose sammen med andre næringsstoffer fra maten du spiser. Et glukosemolekyl er for stort til å passere gjennom en cellemembran via enkel diffusjon. I stedet hjelper celler glukosediffusjon gjennom forenklet diffusjon og to typer aktiv transport.
Cellemembran
En cellemembran er sammensatt av to fosfolipidlag hvor hvert molekyl inneholder et enkelt fosfathode og to lipid- eller fettsyrehaler. Hodene justeres langs cellemembranens indre og ytre grenser, mens halene opptar rommet i mellom. Bare små, ikke-polare molekyler kan passere gjennom membranen gjennom enkel diffusjon. Lipidhalene avviser polære, eller delvis ladede, molekyler, som inkluderer mange vannløselige stoffer som glukose. Cellemembranen er imidlertid krydret med transmembrane proteiner som gir passasje til molekyler som halene ellers ville blokkert.
Tilrettelagt diffusjon
Tilrettelagt diffusjon er en passiv transportmekanisme der bærerproteiner skyter molekyler over cellemembranen uten å bruke cellens energiforsyning. I stedet tilføres energien av konsentrasjonsgradienten, noe som betyr at molekyler transporteres fra høyere til lavere konsentrasjoner, inn i eller ut av cellen. Bæreproteinene binder seg til glukose, noe som får dem til å endre form og translokere glukosen fra den ene siden av membranen til den andre. Røde blodlegemer bruker lettere diffusjon for å absorbere glukose.
Primær aktiv transport
Cellene langs tynntarmen bruker primær aktiv transport for å sikre at glukose bare strømmer en vei: fra fordøyd mat til innsiden av cellene. Aktive transportproteiner bruker adenosintrifosfat (ATP), cellens energilagringsmolekyl, for å pumpe glukose inn i cellen, enten med eller mot konsentrasjonsgradienten. Transportproteinene er kjent som ATPase-enzymer fordi de kan frigjøre en fosfatgruppe fra ATP og bruke den resulterende energien til å utføre arbeid. Aktiv transport sørger for at glukose ikke lekker ut av tynntarmcellene i perioder med sult i glukose.
Sekundær aktiv transport
Sekundær aktiv transport er en annen metode der celler importerer glukose. I denne metoden importerer et transmembranprotein kjent som en symporter to natriumioner for hvert glukosemolekyl det importeres. Metoden bruker ikke ATP, men er i stedet avhengig av den høyere konsentrasjonsgradienten av natrium utenfor cellen i forhold til celleinteriøret. De positivt ladede natriumionene gir elektrokjemisk energi for å importere glukose med eller mot glukosekonsentrasjonsgradienten. Sekundær aktiv transport brukes av celler i tynntarmen, hjertet, hjernen, nyrene og visse andre organer.