人体细胞大多数需要葡萄糖才能正常工作。通过葡萄糖代谢，身体能给细胞供应必需的燃料。葡萄糖代谢是一个主要为细胞利用而把葡萄糖转变成能量的过程。这种能量大多数是三磷酸腺苷（ATP）形式。糖酵解是一个常用于描述将葡萄糖分解为细胞用能量的术语。
身体通常从碳水化合物获得葡萄糖。许多富含碳水化合物的食物都包含大量淀粉和糖，如土豆，面条，馒头，谷物，大米和糖果等。吃完一餐后，消化道发生碳水化合物代谢，在这里转变成葡萄糖并被血液吸收。在血液中的葡萄糖水平升高时，通常会刺激胰腺（内分泌系统的一部分）释放叫做胰岛素的激素。
胰岛素的主要工作是通过将葡萄糖运输到细胞，保持血液中的葡萄糖水平正常。葡萄糖代谢通常发生在给体内包括心脏肌肉在内的大多数组织和肌肉提供燃料时，因为它们需要能量才能持续正常工作。在葡萄糖供应超过身体需要时，它们往往会以糖原形式存储在肝脏和肌肉，以备将来使用。多余葡萄糖还被转变成脂肪酸，并当做身体脂肪储存起来。
血液葡萄糖水平有时会在体力活动和两餐之间下降。胰腺内的细胞往往通过产生胰高血糖素（Glucagon）响应血液葡萄糖水平低。胰高血糖素的主要工作是在供应量低时提高血液葡萄糖水平。
通过肝糖分解过程，胰高血糖素将存储在肝脏和肌肉中的糖原转变成葡萄糖。在禁食和饥饿期间，胰高血糖素主要刺激肝脏，将非碳水化合物来源转变成葡萄糖，以防止血液中的葡萄糖水平过低。体内非碳水化合物来源的实例是甘油，氨基酸，乳酸和丙酮酸等。
胰腺分泌和功能缺陷通常会导致糖尿病。糖尿病患者的葡萄糖代谢往往被扰乱，使血液中的葡萄糖水平升高。糖尿病的症状包括频繁撒尿和饥饿剧痛等。甚至在禁食几小时后，空腹血糖检测结果一般都表现为血液葡萄糖水平提高。
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