谷胱甘肽是一种三肽，由谷氨酸（Glutamic Acid）、半胱氨酸（Cysteine）和甘氨酸（Glycine）组成。它是人体内最重要的抗氧化剂之一，也是解毒过程中不可或缺的物质。谷胱甘肽通过多种机制参与细胞内的解毒作用，保护细胞免受各种有毒物质的损害。

首先，谷胱甘肽可以直接与有毒物质结合，形成无毒或低毒的化合物，从而减少有毒物质对细胞的损害。例如，谷胱甘肽可以与重金属离子结合，形成可溶性的金属胱氨酸配合物，促进其排出体外，减少对细胞的毒性。此外，谷胱甘肽还可以与有毒化学物质结合，如某些农药、药物代谢产物等，通过转化为无毒或低毒的物质，降低其对细胞的损害。

其次，谷胱甘肽参与细胞内氧化还原反应，维持细胞内氧化还原平衡。许多有毒物质通过氧化反应引起细胞损伤，而谷胱甘肽作为主要的细胞内还原剂，可以与氧化损伤产生的自由基或过氧化物反应，将其还原为相对稳定的物质，从而减轻细胞的氧化损伤。

此外，谷胱甘肽还参与细胞内的解毒酶系统。谷胱甘肽过氧化物酶（Glutathione Peroxidase，GPx）是一种重要的抗氧化酶，它能够利用谷胱甘肽作为底物，催化有毒化合物中的过氧化物的分解，从而减少细胞的氧化损伤。此外，谷胱甘肽还可以还原谷胱甘肽过氧化物酶，使其恢复活性，继续参与解毒反应。

除了以上的作用，谷胱甘肽还可以调节细胞内的信号传导和基因表达，促进有毒物质的排出和代谢。例如，谷胱甘肽可以通过调节转录因子的活性，影响多种解毒酶的合成和活性，从而增强细胞的解毒能力。此外，谷胱甘肽还可以通过激活ATP结合盒转运蛋白（ATP-binding cassette transporters），促进有毒物质的转运和排出。