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D-葡萄糖具有一般醛糖的化学性质：在氧化剂作用下，生成葡萄糖酸，葡萄糖二酸或葡萄糖醛酸；在还原剂作用下，生成山梨醇；在弱碱作用下，葡萄糖可与另两种结构相近的六碳糖──果糖和甘露糖──三者之间通过烯醇式相互转化。葡萄糖还可与苯肼结合，生成葡萄糖脎，后者在结晶形状和熔点方面都与其他糖脎不同，可作为鉴定葡萄糖的手段。

大多数生物具有酶系统可分解D-葡萄糖以取得能量的能力。在中，例如哺乳动物的肌肉细胞或单细胞的酵母细胞中，葡萄糖先后经过不需氧的糖酵解途径、需氧的三羧酸循环以及生物氧化过程生成二氧化碳和水，释放出较多的能量，以ATP（三磷酸腺苷）形式贮存起来，供生长、运动等生命活动之需。在无氧的情况下，葡萄糖仅仅被分解生成乳酸或乙醇,释放出的能量少得多，酿酒是无氧分解的过程。工业上，用酸或酶水解淀粉制得的葡萄糖可用做食品、制酒、制药等工业生产的原料。

葡萄糖通过抑制椎间关节软组织的反应，消除软组织水肿，并且修复破损的环，降低椎间盘突出的突发率，促进关节滑液正常的分泌，使颈部活动更趋灵活。葡萄糖可以改善腰，减轻疼痛。补充充足的葡萄糖可明显改善椎间关节及椎间盘纤维环的老化，从而减轻病患的疼痛感。葡萄糖通过促进蛋白多糖和胶原纤维的合成，对韧带、肌腱、滑膜、滑囊等软组织进行修复，催生关节及滑囊滑液，解除关节软组织粘连，使肩部关节活动功能得到快速的恢复。

工业葡萄糖可以作水泥掺合剂：水泥中添加一定数量葡萄糖酸后，可增加混凝土的可塑性和强度，且有阻滞作用，即推迟混凝土的凝固时期，例如添加0.15%的葡萄糖酸,可将混凝土的初凝固时间延长10倍以上,也就是将混凝土的可塑时间从几小时延长至几天,而不影响其牢度。工业葡萄糖可用于电镀，胶卷制造等许多工业领域。洗后微量残留物对食用安全性不理想（如磷酸盐残留）；洗涤水排放成公害。