谷胱甘肽是一种三肽，由谷氨酸（Glutamate）、半胱氨酸（Cysteine）和甘氨酸（Glycine）三种氨基酸通过肽键连接而成。谷胱甘肽的结构中含有一个γ-羧基谷氨酸（Glu-Cys-Gly），这个结构使其具有亲水性和疏水性的双重特性，能够在水溶液中稳定存在。

谷胱甘肽的合成途径主要包括两条：一是通过谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸的直接合成；二是通过谷氨酸、半胱氨酸和谷氨酰胺的间接合成。在人体内，谷胱甘肽的合成主要依赖于谷氨酰胺-半胱氨酸连接酶（GCLC）和谷胱甘肽合成酶（GS）两个关键酶的催化作用。

二、谷胱甘肽的细胞修复机制

谷胱甘肽在细胞修复过程中的作用主要体现在以下几个方面：

1. 抗氧化作用：谷胱甘肽是生物体内最主要的抗氧化剂之一，能够清除自由基，保护细胞免受氧化损伤。当细胞受到氧化应激时，谷胱甘肽会与过氧化物和羟自由基等活性氧物质结合，生成无害的代谢产物，从而减轻氧化损伤。

2. 解毒作用：谷胱甘肽能够与重金属离子、有机污染物等有毒物质结合，形成无毒或低毒的物质，从而减轻这些有毒物质对细胞的毒性作用。此外，谷胱甘肽还能够参与某些药物和毒素的代谢过程，加速其排出体外。

3. DNA修复：谷胱甘肽在DNA修复过程中起到重要作用。研究发现，谷胱甘肽能够与DNA损伤位点结合，促进DNA损伤的修复。此外，谷胱甘肽还能够调节DNA修复相关基因的表达，影响DNA修复的效果。

4. 蛋白质修复：谷胱甘肽在蛋白质修复过程中也起到重要作用。研究发现，谷胱甘肽能够与蛋白质损伤位点结合，促进蛋白质结构的恢复。此外，谷胱甘肽还能够调节蛋白质折叠相关酶的活性，影响蛋白质修复的效果。