Глюкоза - це шестивуглецевий цукор, який безпосередньо метаболізується клітинами для забезпечення енергією. Клітини вздовж тонкої кишки поглинають глюкозу разом з іншими поживними речовинами з їжі, яку ви їсте. Молекула глюкози занадто велика, щоб пройти через клітинну мембрану шляхом простої дифузії. Натомість клітини сприяють дифузії глюкози шляхом полегшеної дифузії та двох видів активного транспорту.
Клітинна мембрана
Клітинна мембрана складається з двох фосфоліпідних шарів, у яких кожна молекула містить одну фосфатну головку та два ліпідні або жирні кислотні хвости. Головки вирівнюються вздовж внутрішньої та зовнішньої меж клітинної мембрани, тоді як хвости займають простір між ними. Тільки невеликі неполярні молекули можуть проходити через мембрану шляхом простої дифузії. Ліпідні хвости відкидають полярні або частково заряджені молекули, до складу яких входить багато водорозчинних речовин, таких як глюкоза. Однак клітинна мембрана заповнена трансмембранними білками, які забезпечують прохід до молекул, які хвости в іншому випадку заблокували б.
Полегшена дифузія
Полегшена дифузія - це пасивний транспортний механізм, при якому білки-носії переміщують молекули по клітинній мембрані, не використовуючи клітинні запаси енергії. Натомість енергія забезпечується градієнтом концентрації, що означає, що молекули транспортуються від вищих до нижчих концентрацій, до або поза клітиною. Білки-носії зв’язуються з глюкозою, що змушує їх змінювати форму і переносити глюкозу з одного боку мембрани на інший. Еритроцити використовують полегшену дифузію для поглинання глюкози.
Первинний активний транспорт
Клітини вздовж тонкої кишки використовують первинний активний транспорт, щоб забезпечити течію глюкози лише в один бік: від перетравленої їжі до внутрішньої частини клітин. Активні транспортні білки використовують аденозинтрифосфат (АТФ), молекулу накопичувача енергії клітини, для накачування глюкози в клітину з градієнтом концентрації або проти нього. Транспортні білки відомі як ферменти АТФази, оскільки вони можуть звільнити фосфатну групу від АТФ і використовувати отриману енергію для роботи. Активний транспорт гарантує, що глюкоза не буде витікати з клітин тонкої кишки в періоди голодування глюкозою.
Вторинний активний транспорт
Вторинний активний транспорт - ще один метод, за допомогою якого клітини імпортують глюкозу. За цим методом трансмембранний білок, відомий як симпортер, імпортує два іони натрію на кожну молекулу глюкози, яку він імпортує. Метод не використовує АТФ, але натомість покладається на більший градієнт концентрації натрію поза клітиною відносно внутрішньої клітини. Позитивно заряджені іони натрію забезпечують електрохімічну енергію для імпорту глюкози з градієнтом концентрації глюкози або проти. Вторинний активний транспорт використовують клітини тонкої кишки, серця, мозку, нирок та деяких інших органів.