Основните енергийни субстрати на черния дроб са мастни киселини . Галактоза, получена предимно от мляко, се превръща в глюкозо-1-фосфат в черния дроб и това на свой ред се изомеризира до глюкозо-6-фосфат. Фруктозата се превръща в фруктоза -1-фосфат и впоследствие навлиза в гликолитичния път на нивото на триоза фосфат.

И двете захари могат също да произвеждат киселинни или амино производни, използвани при образуването на гликопротеини.

Черният дроб може също да метаболизира захари или производни на захарта, дори различни от споменатите (например: сорбитол). Черният дроб образува мазнини от постпрандиална глюкоза; не ги съхранява, а ги изпраща за мастната тъкан за тази цел или за други тъкани за енергийни цели.

От хранителна гледна точка, важен аспект на постпрандиалното чернодробно състояние се подчертава от захарите: те се абсорбират, идващи от усвояването на въглехидрати, като основно се трансформират в съединения с енергиен резерв, гликоген и триглицериди, които могат да се използват в междупериодични периоди.

Това също предотвратява повишаване на нивото на кръвната захар. Тъканите използват глюкоза (след абсорбция на въглехидрати ).

За някои, като мастната (или мускулна) тъкан е едно от най-добрите горива. Консумацията на глюкоза от периферните тъкани води до постепенно намаляване на нивата на кръвната захар в постпрандиалния период.

В резултат на това чернодробният метаболизъм се адаптира към изпращането на глюкоза в кръвообращението. В този контекст положението на нервната система е особено важно, като се има предвид значението му за функционирането на организма и неговата изключителна зависимост от глюкозата (освен в случаите на продължително гладуване) като клетъчен енергиен източник.

Доставянето на глюкоза от черния дроб се получава главно от разграждането на гликоген ( гликогенолиза ), който произвежда глюкозо-6-фосфат.

Когато хранителният режим има недостиг на глюкоза, човешкото тяло може да го синтезира от невъглехидратни молекули и аминокиселини.

В черния дроб се реализират метаболитни пътища на въглехидратите, като черният дроб е подходящ за следните функции:

1. Излишъкът от глюкоза се съхранява като гликоген, за да се достави глюкоза на останалите тъкани в интердигестивните периоди.
2. Метаболизира фруктоза и галактоза: за да ги превърне в глюкозни производни или междинни продукти на гликолизата.
3. Синтезира глюкозните производни за специфични функции.
4. Конвертирайте част от глюкозата в триглицериди, за да ги изпратите в други тъкани под формата на липопротеини.
5. Синтезирайте глюкоза от невъглехидратни субстрати (явление на глюконеогенеза) в ситуация на гладно.
6. Синтезира аминокиселините от междинните съединения на гликолитичния и Кребсовия цикъл.

В резултат на чревната абсорбция, глюкозата, фруктозата и галактозата достигат до черния дроб. Глюкозата прониква в чернодробните клетки благодарение на съществуването на ad hoc носители и е фосфорилирана от глюкокиназа, ензим с висок КМ и индуцируем от субстрат и инсулин. Дори "носителите" GLUT2 показват слаб афинитет към глюкоза. По този начин тази захар се метаболизира в черния дроб само когато е в достатъчно количество.

Или преминава през чернодробните синусоиди, без да се метаболизира и завършва директно в системната циркулация през надчерепната вена, за да се използва от другите тъкани. Галактоза и фруктоза се фосфорилират в черния дроб чрез специфични кинази с ниска KM, което осигурява тяхната метаболизация в този орган, преминавайки в системното кръвообращение само в случай на излишък. Чернодробният гликоген е резервът на глюкоза, която може да бъде изпусната в кръвта по време на интердигестивен период.

Количеството гликоген, което може да се съхранява в черния дроб е променливо и не надвишава 200 гр. Докато в повечето тъкани се случва гликолиза за метаболизиране на глюкозата за енегетни цели, в черния дроб (и в мастната тъкан) гликолитичният път работи главно за синтеза на триглицериди (липогенеза). По този начин черният дроб канализира излишната абсорбирана глюкоза, която не може да се съхранява.

Триглицеридите могат да бъдат напълно образувани от глюкоза: мастните киселини се получават от ацетил-СоА, докато глицерол фосфатът се получава от триозни фосфати. И двата триосфосфата като ацетил-СоА са продукти на гликолитичния път.

Dulcis във фунда, намаляващата сила, необходима за синтеза на мастни киселини, се получава чрез действието на пентозния начин.

Чернодробната липогенеза е също толкова важна, колкото и тази, която се произвежда в мастната тъкан.

Основната разлика между двете тъкани е, че чернодробните триглицериди се разпределят към останалите тъкани, докато триглицеридите на мастната тъкан се съхраняват в адипоцитите.

Това съединение може да се използва за биосинтеза на полизахариди (мукополизахариди, хепарин и др.), Но е важно за процесите на детоксикация на черния дроб, при които ендогенните вещества (хормони, билирубин) или екзогенни (медикаменти, отрови) се свързват с глюкуроновия остатък на „UDP-глюкуронат, образуват нетоксични и водоразтворими глюкурониди, които след това се елиминират с урината.

Пентазофосфатният път трябва да функционира значително в тъканите с интензивна липогенеза (чернодробна и мастна тъкан), както и в тези, които имат високо ниво на пролиферация, като чревна лигавица.

Глюкозата може да произведе други захари и производни (глюкозамин, N-ацетилглюкозамин и др.) С крайната цел на мембранния гликопротеини.

Някои междинни продукти на гликолитичния път могат да се използват за синтез на несъществени аминокиселини. Например, серин се образува от 3-фосфоглицерат и аланин от пируват.

Резервният капацитет на гликоген е ограничен и затова при продължителни интердигестивни условия глюкозата трябва да се формира от други не-глюцидни вещества (глюконеогенеза). Черният дроб може да синтезира глюкоза от глицерол (получена от мастната тъкан след триглицеридна хидролиза), лактат (който идва от мускулния метаболизъм и еритроцитите) и от някои аминокиселини, особено аланин (който идва от мускулна маса).

Метаболизмът на глюкозата в периферните тъкани има следните специфични нюанси.

A - Адипозна тъкан : в мастната тъкан глюкозата преминава през мембраната благодарение на транспортен механизъм (GLUT4 транспортер) с висок афинитет и стимулиран от инсулин; Ето защо тази тъкан консумира глюкоза особено в постпрандиалната ситуация, т.е. когато съществуват адекватни нива на хормона.

Както и в другите периферни тъкани, фосфорилиращият ензим е изключително специфичната хексокиназа с ниска КМ, която улеснява пълното метаболизиране на глюкозата в обхвата на неговите физиологични концентрации.

Основната съдба на глюкозата в адипоцитите е превръщането в триглицериди с метаболитен път, подобен на чернодробния. Тази съдба е количествено по-важна от производството на енергия.

Б - Скелетен мускул : в скелетната мускулна глюкоза пресича мембраната благодарение на транспортен механизъм, подобен на този на мастната тъкан (транспортер GLUT4), стимулиран от инсулин и се фосфорилира с хексокиназа.

Има синтез на гликоген, а не липогенеза. Мускулният гликоген има резервни функции като чернодробна функция; в този случай обаче глюкозата, идваща от този "резерв", може да се използва само от мускулните клетки.

Това се случва, защото продуктът на гликогенолизата е глюкозо-6-фосфат, тъй като в черния дроб мускулните клетки са дефицитни на глюкозо-6-фосфатаза и следователно не могат да отделят глюкоза в кръвта. Разграждането на глюкозо-6-фосфата в гликолитичния път може да настъпи в аеробно или анаеробно състояние в зависимост от интензивността на мускулната активност .

Когато се изпълнява много интензивно упражнение, необходимостта от кислород за окисляване на въглехидратите е висока и притока на кръв може да не е достатъчен за пренасяне на необходимото количество кислород.

В тази ситуация работи анаеробният път, произвежда се лактат, който преминава в кръвообращението, впоследствие може да се преобразува в глюкоза чрез глюконеогенеза в черния дроб или бъбреците или окислена (особено в черния дроб и сърдечния мускул) според физиологичните условия на индивида.,