Glukoza to sześciowęglowy cukier, który jest bezpośrednio metabolizowany przez komórki w celu dostarczenia energii. Komórki wzdłuż jelita cienkiego absorbują glukozę wraz z innymi składnikami odżywczymi z pożywienia, które spożywasz. Cząsteczka glukozy jest zbyt duża, aby przejść przez błonę komórkową poprzez prostą dyfuzję. Zamiast tego komórki wspomagają dyfuzję glukozy poprzez ułatwioną dyfuzję i dwa rodzaje aktywnego transportu.
Błona komórkowa
Błona komórkowa składa się z dwóch warstw fosfolipidowych, w których każda cząsteczka zawiera pojedynczą główkę fosforanową i dwa ogony lipidowe lub kwasy tłuszczowe. Głowy ustawiają się wzdłuż wewnętrznych i zewnętrznych granic błony komórkowej, podczas gdy ogony zajmują przestrzeń pomiędzy nimi. Tylko małe, niepolarne cząsteczki mogą przejść przez błonę poprzez prostą dyfuzję. Warkocze lipidowe odrzucają polarne lub częściowo naładowane cząsteczki, które zawierają wiele substancji rozpuszczalnych w wodzie, takich jak glukoza. Jednak błona komórkowa jest usiana białkami transbłonowymi, które zapewniają przejście do cząsteczek, które w przeciwnym razie byłyby blokowane przez ogony.
Ułatwiona dyfuzja
Ułatwiona dyfuzja to mechanizm transportu pasywnego, w którym białka nośnikowe przenoszą cząsteczki przez błonę komórkową bez korzystania z zasobów energetycznych komórki. Zamiast tego energia jest dostarczana przez gradient stężeń, co oznacza, że cząsteczki są transportowane z wyższych stężeń do niższych, do lub z komórki. Białka nośnikowe wiążą się z glukozą, co powoduje, że zmieniają kształt i przemieszczają glukozę z jednej strony błony na drugą. Czerwone krwinki wykorzystują ułatwioną dyfuzję do wchłaniania glukozy.
Podstawowy aktywny transport
Komórki wzdłuż jelita cienkiego wykorzystują pierwotny transport aktywny, aby zapewnić przepływ glukozy tylko w jedną stronę: z strawionego pokarmu do wnętrza komórek. Aktywne białka transportowe wykorzystują trójfosforan adenozyny (ATP), cząsteczkę magazynującą energię w komórce, do pompowania glukozy do komórki, z lub przeciw gradientowi stężenia. Białka transportowe są znane jako enzymy ATPazy, ponieważ mogą uwolnić grupę fosforanową z ATP i wykorzystać powstałą energię do pracy. Aktywny transport zapewnia, że glukoza nie wycieknie z komórek jelita cienkiego w okresach głodu glukozy.
Wtórny aktywny transport
Wtórny transport aktywny to kolejna metoda, za pomocą której komórki importują glukozę. W tej metodzie białko transbłonowe znane jako symporter importuje dwa jony sodu na każdą importowaną cząsteczkę glukozy. Metoda nie wykorzystuje ATP, ale zamiast tego opiera się na wyższym gradiencie stężenia sodu na zewnątrz komórki w stosunku do wnętrza komórki. Dodatnio naładowane jony sodu dostarczają energię elektrochemiczną do importowania glukozy z lub przeciw gradientowi stężenia glukozy. Wtórny transport aktywny jest wykorzystywany przez komórki w jelicie cienkim, sercu, mózgu, nerkach i niektórych innych narządach.