Principalele substraturi energetice ale ficatului sunt acizi grași . Galactoza, obținută în cea mai mare parte din lapte, este transformată în glucoză-1-fosfat în ficat și aceasta, la rândul ei, este izomerizată la glucoz-6-fosfat. Fructoza se transformă în -1-fosfat de fructoză și apoi intră pe calea glicolitice la nivelul fosfatului de trioză.

Ambele zaharuri pot produce, de asemenea, derivați de acid sau amino utilizați în formarea glicoproteinelor.

Ficatul poate metaboliza, de asemenea, zaharuri sau derivați de zahăr, chiar diferiți de cei menționați (de exemplu: sorbitol). Ficatul formează grăsimi din glucoză postprandială; nu le stochează, ci le trimite la țesutul adipos în acest scop sau la alte țesuturi în scopuri energetice.

Din punct de vedere nutrițional, un aspect important al situației hepatice postprandiale este evidențiat de zaharuri: ele, absorbite, provenind din digestia carbohidraților, sunt transformate în principal în compuși ai rezervelor de energie, glicogen și trigliceride, care pot fi utilizate în perioade interdigestive.

Acest lucru previne, de asemenea, o creștere a nivelului de zahăr din sânge. Țesuturile utilizează glucoză (după absorbția carbohidraților ).

Pentru unii, cum ar fi țesutul adipos (sau musculare) este unul dintre combustibilii prin excelență. Consumul de glucoză de către țesuturile periferice produce o scădere treptată a nivelului zahărului din sânge în perioada postprandială.

Ca rezultat, metabolismul hepatic se adaptează pentru a trimite glucoza în circulație. În acest context, situația sistemului nervos este deosebit de importantă, având în vedere importanța sa pentru funcționarea organismului și dependența exclusivă de glucoză (cu excepția cazurilor de postponire prelungită) ca sursă de energie celulară.

Furnizarea de glucoză de către ficat este obținută în principal prin degradarea glicogenului ( glicogenoliza ) care produce glucoz-6-fosfat.

Atunci când un regim nutrițional are deficiență de glucoză, corpul uman poate să-l sintetizeze din molecule non-carbohidrați și aminoacizi.

În ficat se realizează căile metabolice ale carbohidraților, deoarece ficatul este potrivit pentru următoarele funcții:

1. Depozitați excesul de glucoză ca glicogen, pentru a furniza glucoză restului țesuturilor în perioadele interdigestive.
2. Metabolizați fructoza și galactoza: pentru a le transforma în derivați de glucoză sau intermediari de glicoliză.
3. Sintetizați derivații de glucoză pentru funcții specifice.
4. Transformați o parte din glucoză în trigliceride pentru a le trimite altor țesuturi sub formă de lipoproteine.
5. Sintetizați glucoza din substraturile non-carbohidrați (fenomenul de gluconeogeneză) într-o situație de repaus alimentar.
6. Sintetizați aminoacizii din intermediarii ciclici glicolitic și Krebs.

Ca urmare a absorbției intestinale, glucoza, fructoza și galactoza ajung la ficat. Glucoza penetrează în celulele hepatice grație existenței purtătorilor ad hoc și este fosforilată de glucokinază, o enzimă cu KM înalt și inductibilă de substrat și insulină. Chiar și "purtătorii" GLUT2 prezintă afinitate slabă pentru glucoză. În acest fel, acest zahăr este metabolizat în ficat numai atunci când este în cantitate suficientă.

Sau trece prin sinusoidele hepatice fără a fi metabolizat și se termină direct în circulația sistemică prin vena suprahepatică pentru a fi utilizată de celelalte țesuturi. Galactoză și fructoză sunt fosforilate în ficat prin kinaze KM scăzute specifice, care asigură metabolizarea lor în acest organ, trecând în circulația sistemică numai în caz de exces. Glicogenul hepatic este rezerva de glucoză care poate fi eliberată în sânge în perioadele interdigestive.

Cantitatea de glicogen care poate fi stocată în ficat este variabilă și nu depășește 200 g. În timp ce în majoritatea țesuturilor apare glicoliza pentru a metaboliza glucoza în scopuri enegetice, în ficat (și în țesutul adipos) calea glicolitice funcționează în principal pentru sinteza trigliceridelor (lipogeneza). În acest fel, ficatul canalează excesul de glucoză absorbită care nu poate fi stocată.

Trigliceridele pot fi formate complet din glucoză: acizii grași sunt obținuți din acetil-CoA, în timp ce fosfatul de glicerină este obținut din fosfații de trioză. Atât fosfatul de trioză, cum ar fi acetil-CoA, sunt produse ale căii glicolitice.

Dulcis în fundo, puterea de reducere necesară pentru sinteza acizilor grași este obținută prin funcționarea modului de pentoză.

Liogeneza hepatică este la fel de importantă ca cea produsă în țesutul adipos.

Diferența majoră dintre cele două țesuturi este că trigliceridele hepatice sunt distribuite în restul țesuturilor, în timp ce trigliceridele țesutului adipos sunt stocate în adipocite.

Acest compus poate fi utilizat pentru biosinteza polizaharidelor (mucopolizaharide, heparină etc.), dar este important pentru procesele de detoxificare hepatică, în care substanțele endogene (hormoni, bilirubin) sau exogeni (medicamente, otrăviri) conjugate cu restul glucuronic al "UDP-glucuronatul, formează glucuronide netoxice și solubile în apă, care sunt apoi eliminate în urină.

Calea fosfatului de pentoză trebuie să funcționeze în mod semnificativ în țesuturi cu lipogeneză intensă (țesut hepatic și adipos), precum și în cele care au un nivel ridicat de proliferare, cum ar fi mucoasa intestinală.

Glucoza poate produce alte zaharuri și derivați (glucozamină, N-acetilglucozamină, etc.) cu țintă finală a glicoproteinei membranei.

Anumiți intermediari ai căii glicolitice pot fi utilizați pentru sinteza aminoacizilor neesențiali. De exemplu, serina este formată din 3-fosfoglicerat și alanină din piruvat.

Capacitatea de rezervă a glicogenului este limitată și, prin urmare, în condiții interdigestive prelungite, glucoza trebuie să fie formată din alte substanțe non-glucide (gluconeogeneză). Ficatul poate sintetiza glucoza din glicerol (obtinut din tesutul adipos dupa hidroliza trigliceridelor), lactatul (care provine din metabolismul muscular si eritrocitele) si din anumiti aminoacizi, in special alanina (care provine din masa musculara).

Metabolismul glucozei în țesuturile periferice prezintă următoarele nuanțe specifice.

A - țesut adipos : în țesutul adipos, glucoza traversează membrana datorită unui mecanism de transport (transportor GLUT4) cu afinitate ridicată și stimulat de insulină; de aceea acest țesut consumă glucoză în special în situația postprandială, adică atunci când există niveluri adecvate ale hormonului.

Ca și în celelalte țesuturi periferice, enzima de fosforilare este hexokinaza extrem de specifică cu KM scăzută, ceea ce facilitează metabolizarea completă a glucozei în intervalul concentrațiilor sale fiziologice.

Principala soartă a glucozei în adipocite este transformarea în trigliceride cu o cale metabolică similară celei hepatice. Acest destin este mai important din punct de vedere cantitativ decât producția de energie.

B - Masele scheletice : în glucoza din mușchii scheletici traversează membrana datorită unui mecanism de transport similar cu cel al țesutului adipos (transportorul GLUT4) stimulat de insulină și este fosforilat de către o hexokinază.

Există sinteză de glicogen, nu lipogeneză. Glicogenul muscular are funcții de rezervă, cum ar fi funcția hepatică; în acest caz însă, glucoza care provine din această "rezervă" este utilizabilă numai de celulele musculare.

Aceasta se întâmplă deoarece produsul glicogenolizei este glucoz-6-fosfat, ca și în ficat, celulele musculare sunt deficitare în glucoză-6-fosfatază și, prin urmare, nu pot elibera glucoză în sânge. Degradarea glucoz-6-fosfatului în calea glicolitică poate să apară într-o stare aerobă sau anaerobă în funcție de intensitatea activității musculare .

Atunci când se efectuează exerciții foarte intense, nevoia de oxigen pentru a oxida carbohidrații este ridicată, iar fluxul sanguin poate să nu fie suficient pentru a transporta cantitatea necesară de oxigen.

În această situație funcționează calea anaerobă, se produce lactatul care trece în circulație, poate fi ulterior transformat în glucoză prin gluconeogeneză în ficat sau rinichi sau oxidat (în special în ficat și mușchi al inimii) în funcție de condițiile fiziologice ale individului .