A．甘油通过细胞膜进入细胞，运输是自由扩散，不需要消耗能量，故A错误；
B．线粒体中[H]与O₂结合生成水，释放大量的能量，一部分存储在ATP中，故B错误；
C．叶绿体基质中C₃合成葡萄糖，需要消耗光反应产生的ATP，故C正确；
D．细胞基质中葡萄糖分解成丙酮酸，释放少量能量，一部分形成ATP，故D错误．
故选：C．