Τα κύρια ενεργειακά υποστρώματα του ήπατος είναι λιπαρά οξέα . Η γαλακτόζη, που λαμβάνεται κυρίως από γάλα, μετατρέπεται σε γλυκόζη-1-φωσφορικό στο ήπαρ και αυτό με τη σειρά του ισομερίζεται σε φωσφορική γλυκόζη. Η φρουκτόζη μετατρέπεται σε -1-φωσφορική φρουκτόζη και ακολούθως εισέρχεται στην γλυκολυτική οδό στο επίπεδο φωσφορικής τριόζης.

Και τα δύο σάκχαρα μπορούν επίσης να παράγουν όξινα ή αμινο παράγωγα που χρησιμοποιούνται στον σχηματισμό γλυκοπρωτεϊνών.

Το ήπαρ μπορεί επίσης να μεταβολίζει τα σάκχαρα ή τα παράγωγα σακχάρων, ακόμη και διαφορετικά από αυτά που αναφέρονται (για παράδειγμα: σορβιτόλη). Το ήπαρ σχηματίζει λίπη από γλυκόζη μετά τον τοκετό. δεν τα αποθηκεύει αλλά τα στέλνει στον λιπώδη ιστό για το σκοπό αυτό ή σε άλλους ιστούς για ενεργειακούς σκοπούς.

Από τη θρεπτική άποψη, μια σημαντική πτυχή της μεταγευματικής ηπατικής κατάστασης επισημαίνεται από τα σάκχαρα: απορροφούνται, προέρχονται από την πέψη υδατανθράκων, μετατρέπονται ουσιαστικά σε ενώσεις ενεργειακού αποθέματος, γλυκογόνου και τριγλυκεριδίων, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε διαδεκτικές περιόδους.

Αυτό εμποδίζει επίσης την αύξηση του επιπέδου του σακχάρου στο αίμα. Οι ιστοί χρησιμοποιούν γλυκόζη (μετά την απορρόφηση των υδατανθράκων ).

Για μερικούς, όπως ο λιπώδης (ή μυϊκός) ιστός είναι ένα από τα καύσιμα κατ 'εξοχήν. Η κατανάλωση γλυκόζης από τους περιφερειακούς ιστούς προκαλεί σταδιακή μείωση των επιπέδων σακχάρου στο αίμα μετά τη γέννηση.

Ως αποτέλεσμα, ο μεταβολισμός του ήπατος προσαρμόζεται για να στείλει τη γλυκόζη στην κυκλοφορία. Στο πλαίσιο αυτό, η κατάσταση του νευρικού συστήματος είναι ιδιαίτερα σημαντική, δεδομένης της σημασίας της για τη λειτουργία του οργανισμού και της αποκλειστικής του εξάρτησης από τη γλυκόζη (εκτός από περιπτώσεις παρατεταμένης νηστείας) ως κυτταρική πηγή ενέργειας.

Η παροχή γλυκόζης από το ήπαρ λαμβάνεται κυρίως από την αποικοδόμηση του γλυκογόνου ( γλυκογονόλυση ) που παράγει φωσφορική 6-γλυκόζη.

Όταν ένα θρεπτικό καθεστώς έχει ανεπάρκεια γλυκόζης, το ανθρώπινο σώμα μπορεί να το συνθέσει από μη υδατανθρακικά μόρια και αμινοξέα.

Στο ήπαρ πραγματοποιούνται οι μεταβολικές οδοί υδατανθράκων, διότι το συκώτι είναι κατάλληλο για τις ακόλουθες λειτουργίες:

1. Αποθηκεύστε το πλεόνασμα γλυκόζης ως γλυκογόνο, για να τροφοδοτήσετε τη γλυκόζη με τους υπόλοιπους ιστούς στις ενδιάμεσες περιόδους.
2. Μεταβολίστε τη φρουκτόζη και τη γαλακτόζη: για να τα μετατρέψετε σε παράγωγα γλυκόζης ή ενδιάμεσα γλυκολύσης.
3. Συνθέστε παράγωγα γλυκόζης για συγκεκριμένες λειτουργίες.
4. Μετατρέψτε μερικά από τη γλυκόζη σε τριγλυκερίδια για να τα στείλετε σε άλλους ιστούς με τη μορφή λιποπρωτεϊνών.
5. Συνθέστε γλυκόζη από υποστρώματα χωρίς υδατάνθρακες (φαινόμενο γλυκονεογένεσης) σε κατάσταση νηστείας.
6. Συνθέτει αμινοξέα από γλυκολυτικά και ενδιάμεσα προϊόντα του κύκλου Krebs.

Ως αποτέλεσμα της εντερικής απορρόφησης, η γλυκόζη, η φρουκτόζη και η γαλακτόζη φθάνουν στο ήπαρ. Η γλυκόζη διεισδύει στα ηπατικά κύτταρα χάρη στην ύπαρξη ad hoc φορέων και φωσφορυλιώνεται από τη γλυκοκινάση, ένα ένζυμο με υψηλό ΚΜ και που μπορεί να επαχθεί με υπόστρωμα και ινσουλίνη. Ακόμη και οι "φορείς" GLUT2 παρουσιάζουν μικρή συγγένεια για τη γλυκόζη. Με τον τρόπο αυτό, το σάκχαρο μεταβολίζεται στο ήπαρ μόνο όταν είναι σε επαρκή ποσότητα.

Ή περνά μέσω των ηπατικών ημιτονοειδών χωρίς μεταβολισμό και καταλήγει άμεσα στην συστηματική κυκλοφορία μέσω της υπερεπτικής φλέβας που θα χρησιμοποιηθεί από τους άλλους ιστούς. Η γαλακτόζη και η φρουκτόζη φωσφορυλιώνονται στο ήπαρ με συγκεκριμένες χαμηλές KM κινάσες, γεγονός που εξασφαλίζει τον μεταβολισμό τους στο όργανο αυτό, περνώντας στην συστηματική κυκλοφορία μόνο σε περίσσεια. Το ηπατικό γλυκογόνο είναι το απόθεμα γλυκόζης το οποίο μπορεί να απελευθερωθεί στο αίμα κατά τη διάρκεια των διαδοχικών περιόδων.

Η ποσότητα του γλυκογόνου που μπορεί να αποθηκευτεί στο ήπαρ είναι μεταβλητή και δεν υπερβαίνει τα 200 g. Ενώ στους περισσότερους ιστούς η γλυκόλυση συμβαίνει να μεταβολίζει τη γλυκόζη για εγκεφαλικούς σκοπούς, στο ήπαρ (και στον λιπώδη ιστό) η γλυκολυτική οδός λειτουργεί κυρίως για τη σύνθεση των τριγλυκεριδίων (λιπογένεση). Με αυτό τον τρόπο το ήπαρ διοχετεύει την περίσσεια απορροφημένης γλυκόζης που δεν μπορεί να αποθηκευτεί.

Τα τριγλυκερίδια μπορούν να σχηματιστούν εντελώς από γλυκόζη: λιπαρά οξέα λαμβάνονται από ακετύλιο-ΟοΑ ενώ φωσφορική γλυκερόλη λαμβάνεται από φωσφορικές τριόζης. Και τα δύο φωσφορικά τριόζης όπως το ακετύλιο-ΟοΑ είναι προϊόντα της γλυκολυτικής οδού.

Dulcis in fundo, η μειωτική ισχύς που απαιτείται για τη σύνθεση των λιπαρών οξέων επιτυγχάνεται μέσω της λειτουργίας του πεντόζης.

Η ηπατική λιπογένεση είναι εξίσου σημαντική με αυτήν που παράγεται στον λιπώδη ιστό.

Η κύρια διαφορά μεταξύ των δύο ιστών είναι ότι τα ηπατικά τριγλυκερίδια κατανέμονται στους υπόλοιπους ιστούς ενώ τα τριγλυκερίδια του λιπώδους ιστού αποθηκεύονται στα λιποκύτταρα.

Αυτή η ένωση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη βιοσύνθεση των πολυσακχαριτών (βλεννοπολυσακχαρίτες, ηπαρίνη κλπ.) Αλλά είναι σημαντική για διεργασίες αποτοξίνωσης του ήπατος στις οποίες συζευγνύονται ενδογενείς ουσίες (ορμόνες, χολερυθρίνη) ή εξωγενείς (φάρμακα, δηλητήρια) με το γλυκουρονικό υπόλειμμα «UDP-γλυκουρονικό, σχηματίζουν μη τοξικές και υδατοδιαλυτές γλυκουρονίδες οι οποίες στη συνέχεια εξαλείφονται στα ούρα.

Η οδός φωσφορικής πεντόζης πρέπει να λειτουργεί σημαντικά στους ιστούς με έντονη λιπογένεση (ήπατος και λιπώδης ιστός) καθώς και σε εκείνους που έχουν υψηλό επίπεδο πολλαπλασιασμού, όπως ο βλεννογόνος του εντέρου.

Η γλυκόζη μπορεί να παράγει άλλα σάκχαρα και παράγωγα (γλυκοζαμίνη, Ν-ακετυλογλυκοζαμίνη, κλπ.) Με τον τελικό στόχο γλυκοπρωτεϊνών μεμβράνης.

Ορισμένα ενδιάμεσα γλυκολυτικά μονοπάτια μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη σύνθεση μη βασικών αμινοξέων. Για παράδειγμα, η σερίνη σχηματίζεται από 3-φωσφογλυκερικό και αλανίνη από πυροσταφυλικό.

Η εφεδρική ικανότητα του γλυκογόνου είναι περιορισμένη και συνεπώς σε παρατεταμένες αλληλεπιδράσεις, η γλυκόζη πρέπει να σχηματίζεται από άλλες μη γλυκογόνες ουσίες (γλυκονεογένεση). Το ήπαρ μπορεί να συνθέσει γλυκόζη από γλυκερόλη (που λαμβάνεται από λιπώδη ιστό μετά από υδρόλυση τριγλυκεριδίων), γαλακτικό (το οποίο προέρχεται από τον μεταβολισμό των μυών και τα ερυθροκύτταρα) και από ορισμένα αμινοξέα, ειδικά από την αλανίνη (που προέρχεται από τη μυϊκή μάζα).

Ο μεταβολισμός της γλυκόζης στους περιφερικούς ιστούς έχει τις ακόλουθες ειδικές αποχρώσεις.

Α - Λιπώδης ιστός : Στον λιπώδη ιστό, η γλυκόζη διασχίζει τη μεμβράνη χάρη σε ένα μηχανισμό μεταφοράς (μεταφορέας GLUT4) με υψηλή συγγένεια και διεγείρεται από την ινσουλίνη. αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο ιστός καταναλώνει γλυκόζη, ειδικά στην κατάσταση μετά το γεύμα, δηλαδή όταν υπάρχουν επαρκή επίπεδα ορμόνης.

Όπως και στους άλλους περιφερειακούς ιστούς, το ένζυμο φωσφορυλίωσης είναι η εξαιρετικά ειδική εξωκινάση με χαμηλή ΚΜ, η οποία διευκολύνει τον πλήρη μεταβολισμό της γλυκόζης στο εύρος των φυσιολογικών συγκεντρώσεών της.

Η κύρια μοίρα της γλυκόζης στα λιποκύτταρα είναι η μετατροπή σε τριγλυκερίδια με μεταβολική οδό παρόμοια με την ηπατική. Αυτό το πεπρωμένο είναι ποσοτικά σημαντικότερο από την παραγωγή ενέργειας.

Β - Σκελετικός μυς : Η γλυκόζη των σκελετικών μυών διασχίζει τη μεμβράνη χάρη σε έναν μηχανισμό μεταφοράς παρόμοιο με εκείνον του λιπώδους ιστού (μεταφορέας GLUT4) που διεγείρεται από την ινσουλίνη και φωσφορυλιώνεται από μια εξοκινάση.

Υπάρχει σύνθεση γλυκογόνου, όχι λιπογένεση. Το γλυκογόνο των μυών έχει λειτουργίες εφεδρείας όπως η ηπατική λειτουργία. στην περίπτωση αυτή όμως η γλυκόζη που προέρχεται από αυτό το «απόθεμα» είναι χρησιμοποιήσιμη μόνο από τα μυϊκά κύτταρα.

Αυτό συμβαίνει επειδή το προϊόν της γλυκογονόλυσης είναι 6-φωσφορική γλυκόζη, όπως στο ήπαρ, τα μυϊκά κύτταρα είναι ανεπαρκή στη γλυκόζη-6-φωσφατάση και επομένως δεν μπορούν να απελευθερώσουν γλυκόζη στο αίμα. Η αποικοδόμηση της 6-φωσφορικής γλυκόζης στην γλυκολυτική οδό μπορεί να λάβει χώρα σε αερόβια ή αναερόβια κατάσταση, ανάλογα με την ένταση της μυϊκής δραστηριότητας .

Όταν εκτελείται πολύ έντονη άσκηση, η ανάγκη για οξείδωση των υδατανθράκων από οξυγόνο είναι υψηλή και η ροή του αίματος μπορεί να μην επαρκεί για τη μεταφορά της απαιτούμενης ποσότητας οξυγόνου.

Σε αυτή την περίπτωση το αναερόβιο μονοπάτι λειτουργεί, παράγεται γαλακτικό το οποίο περνά στην κυκλοφορία, μπορεί στη συνέχεια να μετατραπεί σε γλυκόζη με γλυκονεογένεση στο ήπαρ ή στα νεφρά ή να οξειδωθεί (ειδικά στο συκώτι και στον καρδιακό μυ) σύμφωνα με τις φυσιολογικές συνθήκες του ατόμου .