谷胱甘肽（glutathione，GSH）是一種重要的生物分子，存在于幾乎所有生物體內(nèi)。它由L-谷氨酸、L-半胱氨酸和L-甘氨酸組成，具有抗氧化、還原、解毒等生物學功能。谷胱甘肽在細胞內(nèi)以還原型谷胱甘肽（glutathione reduced，GSSG）的形式存在，兩者有何區(qū)別呢？接下來，我們將從結構、理化性質(zhì)、生物合成及生理功能等方面對兩者進行比較。

一、結構

谷胱甘肽是由三個氨基酸殘基構成的，其中兩個是半胱氨酸殘基，通過一個二硫鍵連接在一起，甘氨酸殘基以酰胺鍵與半胱氨酸連接。因此，谷胱甘肽分子內(nèi)部只有一個二硫鍵，使得其具有還原性。

還原型谷胱甘肽是谷胱甘肽的一個代謝產(chǎn)物，它在谷胱甘肽巰基還原酶的作用下，通過將谷胱甘肽的第二個硫原子還原為巰基，從而形成。還原型谷胱甘肽分子內(nèi)部沒有二硫鍵，因此其不再具有還原性。

二、理化性質(zhì)

谷胱甘肽是一種水溶性的酸堿化合物，在生理pH值下呈負電荷。它是一種有效的抗氧化劑，能夠淬滅多種自由基，并參與到細胞內(nèi)的還原反應中。谷胱甘肽還具有保護蛋白質(zhì)免受氧化損傷的作用。

還原型谷胱甘肽在生理pH值下也呈負電荷，但與谷胱甘肽相比，它的水溶性較低。還原型谷胱甘肽不再具有抗氧化能力，因為它內(nèi)部的二硫鍵已經(jīng)被還原為巰基。然而，還原型谷胱甘肽可以作為谷胱甘肽合成的前體，參與到還原型谷胱甘肽酶催化下的還原反應中。

三、生物合成

谷胱甘肽是在細胞內(nèi)合成的，其生物合成需要谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸。谷胱甘肽合成酶催化其形成。在大多數(shù)細胞中，谷胱甘肽的濃度在nmol/L級別。

還原型谷胱甘肽是在谷胱甘肽還原酶的催化下形成的，這個過程需要還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADPH）作為氫供體。還原型谷胱甘肽在細胞內(nèi)的濃度通常低于其氧化形式，其在pmol/L級別。

四、生理功能

谷胱甘肽在生物體內(nèi)扮演著多種重要的角色，包括抗氧化、解毒、細胞凋亡、蛋白質(zhì)翻譯等。谷胱甘肽通過其抗氧化作用保護細胞免受氧化應激的損傷，同時也參與到一些重要的代謝過程中。例如，谷胱甘肽參與到了乙醛降解、半光氨酸代謝、膽紅素代謝等過程中。

還原型谷胱甘肽作為谷胱甘肽合成的前體，參與到還原型谷胱甘肽酶催化下的還原反應中。這個過程涉及到許多生物分子的合成和還原，如甲硫氨酸、煙酸、葉酸等。還原型谷胱甘肽還參與到細胞內(nèi)的信號轉(zhuǎn)導中，它可以通過抑制凋亡來保護細胞免于死亡。