Kan glukosediffusere gennem cellemembranen ved simpel diffusion?

Glukose er et seks-carbon-sukker, der metaboliseres direkte af celler for at give energi. Cellerne langs din tyndtarme absorberer glukose sammen med andre næringsstoffer fra den mad, du spiser. Et glukosemolekyle er for stort til at passere gennem en cellemembran via simpel diffusion. I stedet hjælper celler glukosediffusion gennem lettet diffusion og to typer aktiv transport.
Cell Membrane

En cellemembran er sammensat af to phospholipidlag, hvor hvert molekyle indeholder et enkelt phosphathoved og to lipider, eller fedtsyre, haler. Hovederne justeres langs cellemembranens indre og ydre grænser, mens halerne optager rummet imellem. Kun små, ikke-polære molekyler kan passere gennem membranen gennem enkel diffusion. Lipidhalerne afviser polære eller delvist ladede molekyler, der inkluderer mange vandopløselige stoffer, såsom glukose. Cellemembranen er dog pebret med transmembranproteiner, der giver passage til molekyler, som halerne ellers ville blokere.
Facilitated Diffusion

Faciliteret diffusion er en passiv transportmekanisme, hvori bæreproteiner transporterer molekyler over cellemembranen uden at bruge cellens energiforsyninger. I stedet leveres energien ved koncentrationsgradienten, hvilket betyder, at molekyler transporteres fra højere til lavere koncentrationer, ind eller ud af cellen. Bærerproteinerne binder til glukose, hvilket får dem til at ændre form og translocere glukosen fra den ene side af membranen til den anden. Røde blodlegemer bruger lettere diffusion til at absorbere glukose.
Primær aktiv transport

Cellerne langs tyndtarmen bruger primær aktiv transport for at sikre, at glukose kun flyder en vej: fra fordøjet mad til cellernes inderside. Aktive transportproteiner bruger adenosintrifosfat (ATP), cellens energilagringsmolekyle, til at pumpe glukose ind i cellen, enten med eller imod koncentrationsgradienten. Transportproteinerne er kendt som ATPase-enzymer, fordi de kan frigøre en phosphatgruppe fra ATP og udnytte den resulterende energi til at udføre arbejde. Aktiv transport sikrer, at glukose ikke lækker ud af tyndtarmsceller i perioder med glukosesult.
Sekundær aktiv transport

Sekundær aktiv transport er en anden metode, hvormed celler importerer glukose. I denne metode importerer et transmembranprotein kendt som en symporter to natriumioner for hvert glukosemolekyle, det importerer. Metoden bruger ikke ATP, men er i stedet afhængig af den højere koncentrationsgradient af natrium uden for cellen i forhold til celleindretningen. De positivt ladede natriumioner tilvejebringer elektrokemisk energi til at importere glukose med eller imod glukosekoncentrationsgradienten. Sekundær aktiv transport bruges af celler i tyndtarmen, hjerte, hjerne, nyrer og visse andre organer.