В многоклеточном организме клетка не принадлежит себе. Вея ее жизнь подчинена химическим командам, без которых она не смеет даже взять съедобную молекулу из тканевой жидкости. Сигналом, разрешающим перенос глюкозы внутрь клетки, служит гормон инсулин. Связываясь со специальными белками-рецепторами на поверхности клетки, он изменяет их состояние, и они активируют другие мембранные белки — транспортеры глюкозы. Пока молекула инсулина как бы «сидит» на рецепторе, транспортер усердно доставляет глюкозу в клетку. Но когда сигнальная молекула разрушается (а вещества-команды долго не живут), то рецептор возвращается в исходное положение и глюкозный насос останавливается.
И молекул-рецепторов, и молекул-транспортеров у каждой клетки их очень много. В каждый момент времени одни из них работают, а другие — ждут команду. Меняя концентрацию инсулина в крови, можно регулировать потребление глюкозы тканями. Именно для этого и предназначен весь этот биохимический механизм, позволяющий подчинить клеточный обмен веществ потребностям и возможностям организма в целом. Его ключевое звено — инсулин — вещество, которое вырабатывается небольшими участками эндокринной ткани, расположенными в поджелудочной железе, так называемыми островками Лангерганса (откуда и само название гормона: insula в переводе с латыни — «островок»). Их активность, в свою очередь, регулируется все тем же уровнем глюкозы в крови: при его значительном повышении синтез инсулина усиливается, а при снижении — он соответственно ослабляется. Как только человек съел шоколадку и когда глюкоза поступила в кровь, «островковые» клетки велят тканям взять ее побольше.
Избыточная глюкоза запасается в виде гликогена (или «животного крахмала») в печени и мышцах, используется для синтеза жиров и т. д. Если долго не есть, то глюкозы в крови становится очень мало. В этом весьма неприятном случае ткани перестают получать «довольствие», так как глюкоза больше нужна для работы мозга (мозговая ткань, чрезвычайно чувствительная к нехватке глюкозы, освобождена от инсулинового контроля за ее потреблением). В целом получается механизм обеспечения независимости внутренней среды организма от внешних условий — простой, надежный, гибкий и довольно устойчивый. Но никакой механизм не может быть полностью защищен от повреждений и поломок, поэтому за ним нужно постоянно следить.