谷胱甘肽是一种由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成的三肽分子，是人体内存在量最高的非蛋白抗氧化剂。它在细胞内广泛存在，主要分布在细胞质和线粒体中。谷胱甘肽具有多种重要的生物学作用，包括抗氧化、解毒、维持细胞内氧化还原平衡和参与免疫调节等。

首先，谷胱甘肽作为一种强效抗氧化剂，能够捕捉和中和体内的自由基，帮助维护细胞内氧化还原平衡。自由基是一类高度反应性的分子，当其在体内积累过多时，会引发氧化应激反应，导致脂质过氧化、蛋白质氧化、DNA损伤等，从而导致细胞功能受损和疾病的发生。而谷胱甘肽可以通过捕捉和中和自由基，减少其对细胞的损害，起到抗氧化的重要作用。

其次，谷胱甘肽还能够参与细胞内的解毒过程。在人体内，存在着许多外源性和内源性的有害物质，如重金属、致癌物质、药物代谢产物等，它们进入体内后会对细胞造成损害。而谷胱甘肽可以与这些有害物质发生反应，形成可溶性的谷胱甘肽-有害物质共价结合物，并通过胆汁、尿液等途径排出体外，起到解毒的作用。

此外，谷胱甘肽还是一种重要的细胞内氧化还原缓冲剂。细胞内的氧化还原平衡对于维持正常的细胞功能和代谢至关重要。而谷胱甘肽作为细胞内最主要的还原剂之一，可以参与多种氧化还原反应，调节细胞内的氧化还原状态，维持细胞内氧化还原平衡。此外，谷胱甘肽还能够与其他抗氧化剂如维生素C、维生素E等相互作用，增强其抗氧化能力。

最后，谷胱甘肽还在免疫调节中扮演着重要的角色。研究表明，谷胱甘肽可以调节免疫细胞的增殖和活化，促进免疫细胞的功能发挥。此外，谷胱甘肽还能够通过调节细胞因子的合成和释放，影响免疫细胞之间的相互作用，调节免疫应答的强度和方向。因此，谷胱甘肽在维持免疫系统的正常功能和抵抗疾病方面具有重要的作用。