葡萄糖是人体重要的能量来源，主要作用包括提供细胞代谢所需能量、维持大脑功能、参与肝脏解毒等。葡萄糖在体内代谢过程中可转化为糖原储存，或通过三羧酸循环彻底氧化供能，其作用机制与胰岛素分泌、线粒体功能等密切相关。
1、供能物质
葡萄糖作为生物体最直接的供能物质，每克可产生4千卡热量。在细胞质中经糖酵解途径生成丙酮酸，进入线粒体后通过三羧酸循环产生大量ATP。红细胞、视网膜等组织完全依赖葡萄糖供能，心肌和骨骼肌在运动时也优先利用葡萄糖。
2、脑功能维持
血脑屏障选择性允许葡萄糖通过，大脑每日消耗约120克葡萄糖。血糖浓度低于2.8mmol/L时会出现认知功能障碍，持续低血糖可导致脑细胞不可逆损伤。葡萄糖代谢产生的乙酰胆碱是重要神经递质。
3、糖原合成
肝脏和肌肉组织可将葡萄糖聚合为糖原储存。肝糖原维持血糖稳定，肌糖原为运动提供能量。1分子葡萄糖经UDP-葡萄糖途径消耗2个ATP生成糖原，该过程受胰岛素和糖原合成酶调控。
4、解毒功能
葡萄糖醛酸是肝脏Ⅱ相代谢的重要结合物，与胆红素、类固醇等物质结合后增强水溶性。葡萄糖代谢产生的NADPH参与谷胱甘肽还原酶循环，帮助清除自由基和药物代谢产物。
5、信号传导
葡萄糖本身可作为信号分子激活AMPK、mTOR等代谢通路。胰腺β细胞通过葡萄糖激酶感知血糖浓度调节胰岛素分泌。肠道L细胞在葡萄糖刺激下分泌GLP-1，具有降糖和神经保护作用。
日常饮食中碳水化合物应占总能量50%-65%，优先选择全谷物等低升糖指数食物。糖尿病患者需监测血糖变化，避免空腹运动引发低血糖。出现不明原因乏力、心慌等低血糖症状时，应及时检测指尖血糖并补充含糖食物。特殊人群如孕妇、运动员应根据营养师建议调整葡萄糖摄入量。
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