葡萄糖是细胞内重要的能源物质，它通过多种途径被利用以满足细胞的能量需求和合成代谢。主要的利用方式包括：
1. 有氧氧化：当氧气充足时，葡萄糖首先在细胞质中经过糖酵解过程分解成两分子的丙酮酸。然后，丙酮酸进入线粒体，在那里通过丙酮酸脱氢酶复合体的作用下转化为乙酰辅酶A。乙酰辅酶A随后进入三羧酸循环（TCA循环或柠檬酸循环），在这个过程中生成大量的NADH和FADH2。这些高能电子载体最终在氧化磷酸化过程中将能量储存在ATP分子中，为细胞提供主要的能量来源。
2. 无氧糖酵解：当氧气不足时，葡萄糖仅通过糖酵解途径分解成乳酸或乙醇（植物和酵母），此过程虽然产生的ATP较少，但可以在缺氧条件下快速供应能量。在人体肌肉组织中，剧烈运动时由于耗氧量大增而供不应求，此时就会发生无氧糖酵解产生乳酸。
3. 戊糖磷酸途径：除了上述两种主要的能量代谢路径外，葡萄糖还可以通过戊糖磷酸途径被利用。该途径不仅能够生成ATP，更重要的是它能生产5-碳糖（如核糖）用于核酸合成，并且还能生成NADPH作为还原力参与脂肪酸、胆固醇等物质的生物合成以及抗氧化防御系统。
4. 其他代谢：葡萄糖还可能通过多条支路参与到蛋白质、脂质等多种生物大分子的合成过程中，支持细胞生长和分裂。例如，在肝细胞中，多余的葡萄糖可以被转化为糖原储存起来；在脂肪组织中，则可转化为脂肪进行长期能量储备。

综上所述，葡萄糖通过不同的代谢途径为细胞提供了多样化的能源形式和支持物质合成的基础原料，是维持生命活动不可或缺的分子之一。