Las células contienen varias proteínas que les ayudan a detectar y responder a los nutrientes, incluida la glucosa. Por ejemplo, los transportadores de glucosa, como GLUT4, facilitan el movimiento de la glucosa hacia las células. Una vez dentro de la célula, la glucosa sufre una serie de reacciones químicas, conocidas colectivamente como glucólisis, para convertirla en piruvato. Luego, el piruvato puede ingresar al ciclo del ácido cítrico (también conocido como ciclo de Krebs) y a la fosforilación oxidativa, donde se descompone aún más y se utiliza para generar ATP.
El cuerpo controla estrictamente los niveles de azúcar en sangre, ya que la homeostasis de la glucosa es esencial para el funcionamiento celular normal. Las células pueden detectar cambios en los niveles de glucosa y ajustar su metabolismo en consecuencia. En el caso de niveles bajos de glucosa (hipoglucemia), las células pueden activar mecanismos para conservar energía y mantener funciones esenciales. Por el contrario, los niveles elevados de glucosa (hiperglucemia) pueden provocar estrés y disfunción celular.
Además de la glucosa, las células también responden a otros nutrientes, como aminoácidos y ácidos grasos, para satisfacer sus necesidades energéticas y realizar diversas funciones metabólicas. Comprender las respuestas celulares a los nutrientes es fundamental en áreas como la nutrición, la investigación de la diabetes y los trastornos metabólicos.