在细胞的生命活动中，能量供应至关重要，而葡萄糖作为主要供能物质，在细胞能量代谢里占据核心地位。

葡萄糖进入细胞是能量代谢的起始。它主要依靠葡萄糖转运蛋白（GLUTs）家族协助扩散进入细胞。其中，GLUT1 存在于各类细胞，保障细胞基础葡萄糖摄取；GLUT4 则主要在胰岛素刺激下，从细胞内囊泡转运至细胞膜，促进肌肉和脂肪细胞对葡萄糖的摄取。进入细胞后，葡萄糖首先通过糖酵解途径，在一系列酶的催化下，分解为丙酮酸，同时产生少量 ATP 和 NADH。这一过程在细胞质中进行，无需氧气参与，是细胞在无氧或缺氧条件下获取能量的重要方式。

在有氧条件下，丙酮酸进入线粒体，经丙酮酸脱氢酶复合体催化转化为乙酰辅酶 A，随后进入三羧酸循环（TCA 循环）。TCA 循环是细胞能量代谢的枢纽，通过一系列酶促反应，乙酰辅酶 A 彻底氧化分解，产生大量 NADH 和 FADH₂，同时生成少量 ATP。NADH 和 FADH₂携带的电子进入线粒体呼吸链，通过氧化磷酸化过程，将电子传递给氧气，生成水，并驱动 ATP 合成酶合成大量 ATP。这是细胞获取能量的主要方式，其产生的 ATP 数量远多于糖酵解和 TCA 循环本身。

葡萄糖通过复杂而有序的代谢过程，为细胞提供维持生命活动所需的能量。深入研究其分子机制，有助于理解细胞正常生理功能。