¿Cómo se mueve la glucosa en una celda?

Nuestros cuerpos están compuestos por billones de células, cada una con su propia función. Una célula de riñón es diferente de una célula del cerebro, que difiere de una célula de la piel o una célula dentro de la médula ósea. Sin embargo, todas las células necesitan tomar en alimento y para desechar los productos de desecho. La glucosa proporciona la energía que todas sus células requieren, pero antes de que puedan utilizarla, la glucosa debe pasar a través de la pared celular o a través de las barreras celulares internos que separan los compartimentos celulares. Esto requiere una interacción complicada de proteínas, enzimas y genes.

El azúcares simples glucosa, fructosa y galactosa son llamados monosacáridos. Tienen la misma química, pero las moléculas de cada uno están dispuestos de manera diferente. Los monosacáridos pueden ser absorbidos directamente por el torrente sanguíneo. Antes de que puedan cruzar barreras de células, sin embargo, fructosa y galactosa se convierten en el hígado en glucosa.

Las células están protegidos por bicapas de lípidos que forman las membranas semi-permeables. Unas pocas moléculas simples, tales como carbono, oxígeno y agua, pueden pasar a través por difusión, u ósmosis. Esto tiene lugar cuando una molécula se mueve de un área de mayor concentración a un área de menor concentración. Cuando el interior de una célula tiene una baja concentración de oxígeno, por ejemplo, moléculas de oxígeno desde el suministro de sangre, donde hay una mayor concentración, pasar a través de las paredes celulares. La célula gasta nada de energía para llevar a cabo esta transferencia, por lo que se conoce como "transporte pasivo". Cuando la célula utiliza la energía para el intercambio de una molécula a través de la membrana, se le llama "transporte activo".

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La molécula de glucosa es generalmente demasiado grande para ser difundido simplemente a través de la bicapa lipídica de la célula la forma de oxígeno lata. "La difusión facilitada" es el proceso que permite que la glucosa pase a través de la membrana celular. Al igual que en la ósmosis, difusión facilitada permite que la glucosa para pasar de un mayor a un área de menor concentración, pero las moléculas de glucosa debe estar enlazado a moléculas "facilitador" específicos. Es una forma de transporte pasivo que no requiere energía, pero requiere "proteínas transmembrana."

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Las proteínas transmembrana se insertan en la membrana celular. Crean un poro lleno de agua o canal que la glucosa puede pasar a través por difusión. Dependiendo de lo que necesita la célula, los canales pueden ser abiertos o cerrados. Una vez que el canal se abre, las moléculas pasan a través de el uso de difusión, moviéndose desde el área de mayor a la zona de concentración más baja. Los canales, o puertas, son selectivos, es decir, cada canal sólo permite una cierta molécula o tipo de molécula para pasar a través.

Los cinco subgrupos de proteínas transportadoras de glucosa GLUT1 son, GLUT2, GLUT3, GLUT4 y GLUT5. Se localizan en la membrana plasmática de la célula y tienen receptores en el interior y el exterior. GLUT1 y GLUT3 se encuentran en casi todas las células. GLUT2 es utilizada por las células del hígado, el epitelio intestinal y las células beta pancreáticas. GLUT4 se encuentra en células esquelético y la grasa, y GLUT5 prefiere fructosa y glucosa.

En los casos en los que la glucosa tiene que ir de una zona de concentración más baja a un área de mayor concentración, se utiliza el transporte de membrana activa. Esto requiere proteínas transmembrana y energía, generalmente en forma de ATP (adenosina trifosfato), para empujar activamente las moléculas a través de la capa bilipídica.