谷胱甘肽是一种广泛存在于生物体内的天然抗氧化剂，具有多种重要的生物学功能。它是由三种氨基酸（谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸）通过肽键连接而成的三肽分子。谷胱甘肽的主要功能基团包括硫醇基、羧基和γ-氨基丁酸（GABA）基团。这些功能基团使得谷胱甘肽在细胞内发挥抗氧化、解毒、调节代谢等多种生理作用。

首先，谷胱甘肽的硫醇基是其最重要的功能基团之一。硫醇基具有很强的亲核性，能够与许多有毒物质如重金属离子、过氧化物等结合，从而减轻它们对细胞的损伤。此外，硫醇基还能够还原氧化态的谷胱甘肽，使其重新变为还原型谷胱甘肽，维持细胞内的氧化还原平衡。

其次，谷胱甘肽的羧基也具有重要的生物学功能。羧基能够与许多生物活性物质如激素、神经递质等结合，参与细胞的信号传导过程。此外，羧基还能够与一些有毒物质如氨、酚等结合，减轻它们对细胞的毒性作用。

再次，谷胱甘肽的γ-氨基丁酸（GABA）基团在神经递质中具有重要作用。GABA是一种抑制性神经递质，能够降低神经元的兴奋性，参与神经活动的调节。谷胱甘肽通过与GABA结合，参与神经递质的合成、释放和再摄取等过程，从而影响神经系统的功能。

1. 抗氧化作用：谷胱甘肽是一种强大的自由基清除剂，能够清除细胞内的过氧化物和羟自由基，保护细胞免受氧化损伤。

2. 解毒作用：谷胱甘肽能够与许多有毒物质如重金属离子、有机溶剂等结合，形成无毒或低毒的物质排出体外，从而减轻有毒物质对细胞的毒性作用。

3. 调节代谢作用：谷胱甘肽参与多种代谢途径，如脂肪酸合成、蛋白质合成等，从而影响细胞的生长和分化。

4. 免疫调节作用：谷胱甘肽能够调节免疫细胞的功能，如增强巨噬细胞的吞噬能力、促进T细胞的增殖等，从而参与机体的免疫应答。

5. 抗肿瘤作用：谷胱甘肽能够抑制肿瘤细胞的生长和侵袭，诱导肿瘤细胞凋亡，从而发挥抗肿瘤作用。