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葡萄糖是生物体内新陈代谢不可缺少的营养物质。它的氧化反应放出的热量是人类生命活动所需能量的重要来源。在食品、工业上可直接使用，在印染制革工业中作还原剂，在制镜工业和热水瓶胆镀银工艺中常用葡萄糖作还原剂。工业上还大量用葡萄糖为原料合成维生素C（抗坏血酸）。葡萄糖很容易被吸收进入血液中，因此医院人员、运动爱好者以及平常人们常常使用它当作强而有力的快速能量补充。

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。

葡萄糖是身体每个细胞用作能源的基本的碳水化合物单元，所以身体会明智地处理葡萄糖,保持储备以备需要时使用，同时严密控制血糖浓度以确保稳定并供应身体能量。我们的大脑和神经系统的细胞几乎完全依赖葡萄糖提供能量，身体里的红细胞也只使用葡萄糖，细胞降解葡萄糖来获取能量时,细胞要进行一系列复杂的反应。因此，我们要了解一个事实是没有任何物质能更好地取代碳水化合物，碳水化合物是必需营养素。

葡萄糖对脑部功能很重要，葡萄糖的新陈代谢会受下列因素干扰：忧郁、躁郁、厌食和贪食。阿尔兹海默症纪录到比其他脑部功能异常更低的葡萄糖浓度，因而造成或其他的血管疾病。研究员发现在饮食补充75克的葡萄糖会增加记忆测验的成绩。葡萄糖被吸收到肝细胞中，会减少肝糖的分泌，导致肌肉和脂肪细胞增加葡萄糖的吸收力。过多的血液葡萄糖会在和脂肪组织中转换成脂肪酸和甘油三酸脂。