¿Cómo entra la glucosa en una célula?

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chemistry work image by Andrey Kiselev from Fotolia.com

Células

Nuestros cuerpos están compuestos por trillones de células, cada una con su propia función. Una célula del riñón es diferente a una del cerebro, que difiere de un célula de la piel o una dentro de la médula ósea. No obstante, todas las células necesitan tomar sus nutrientes y deshacerse de los desechos. La glucosa proporciona la energía que todas las células requieren, pero antes de que éstas puedan usarla, la glucosa debe pasar la pared celular o atravesar las barreras celulares internas que separan los compartimentos celulares. Esto requiere una complicada interacción de proteínas, enzimas y genes.

Azúcares simples

Los azúcares simples, glucosa, fructosa y galactosa, son llamados monosacáridos. Tienen la misma química, pero las moléculas de cada uno están dispuestas de manera diferente. Los monosacáridos pueden ser absorbidos directamente por el torrente sanguíneo. No obstante, antes de que puedan cruzar las barreras celulares, la fructosa y la galactosa son convertidas por el hígado en glucosa.

Transporte pasivo

Las células están protegidas por bicapas lipídicas, que forman membranas semi permeables. Unas pocas moléculas simples, como el carbono, el oxígeno y el agua, pueden atravesarlas por medio de la difusión u ósmosis. Esto tiene lugar cuando una molécula se traslada de un área de concentración más alta a un área de concentración más baja. Por ejemplo, cuando el interior de una célula tiene baja concentración de oxígeno, las moléculas de oxígeno del flujo sanguíneo, donde hay una alta concentración, atraviesan las paredes celulares. La célula no gasta energía para lograr esta transferencia, por lo que el proceso es conocido como "transporte pasivo". Cuando la célula usa energía para intercambiar una molécula a través de la membrana, se denomina "transporte activo."

Difusión facilitada

La molécula de glucosa es por lo general demasiado grande para simplemente ser difundida a través de la bicapa lipídica de la célula, como lo hace el oxígeno. La "difusión facilitada" es el proceso que permite a la glucosa atravesar la membrana celular. Como en la ósmosis, la difusión facilitada permite a la glucosa moverse a un área de mayor o menor concentración, pero las moléculas de glucosa deben ser ayudadas por moléculas "facilitadoras" específicas. Esta es una forma de transporte pasivo que no requiere energía, pero necesita "proteínas transmembranales."

Proteínas transmembranales

Las proteínas transmembranales están incrustadas en la membrana celular. Crean un poro o canal lleno de agua que la glucosa puede atravesar por difusión. Dependiendo de lo que necesite la célula, los canales pueden ser abiertos o cerrados. Cuando el canal se abre, las moléculas lo atraviesa utilizando la difusión, moviéndose de la zona de más alta concentración hasta la de más baja. Los canales, o puertas, son selectivos, lo que significa que cada canal sólo permite que ciertas moléculas o ciertos tipos de moléculas lo atraviesen.

Cinco subgrupos

Los cinco subgrupos de proteínas transportadoras de glucosa son GLUT1, GLUT2, GLUT3, GLUT4 y GLUT5. Están ubicados en la membrana plasmática de las células, y tienen receptores en el interior y el exterior. La GLUT1 y la GLUT3 se encuentran en casi todas las células. La GLUT2 es usada por las células del hígado, el epitelio intestinal y las células pancreáticas beta. La GLUT4 se encuentra en las células esqueléticas y grasas, y la GLUT5 prefiere la fructosa y la glucosa.

Transporte activo

En los casos en los que la glucosa debe trasladarse de un área de menor concentración a una de mayor concentración, se utiliza el transporte activo de la membrana. Este requiere proteínas transmembranales y energía, usualmente en forma de ATP (trifosfato de adenosina), para empujar activamente las moléculas a través de la bicapa lipídica.