結構生物化學/細胞訊號通路/ROS
ROS，即活性氧物種，氧化DNA、脂質和蛋白質。它們是高度反應性的，但體積小的分子。它們在嚴格控制的情況下調節氧化目標的活性。活性氧物種是眾多細胞訊號傳導過程之一。最初，人們認為它是需氧代謝的有毒副產物，但現在已知ROS在不同生物體細胞的複雜訊號網路中發揮著重要作用。ROS產生於不同的來源，如葉綠體、過氧化物酶體、細胞膜、類胚乳草酸氧化酶和胺氧化酶等。ROS可以啟用自噬，這是其重要作用之一。它們可以使細胞存活或死亡。目前，對ROS及其與自噬的相互作用尚不完全瞭解。自噬的氧化還原調節側重於線粒體作為ROS來源之一的作用，以及線粒體自噬清除ROS的作用。
1. 單線態氧（O2）作為O2的第一激發電子態，它是在光合作用過程中形成的。然而，單線態氧會導致光合機制中PSI和PSII的嚴重破壞。單線態氧更多地充當訊號，啟用應激反應通路，而不是像其他ROS那樣充當毒素。
2. 超氧化物自由基（O2•-）超氧化物自由基是一種中等反應性的ROS，它可以質子化或向鐵(3+)捐獻電子，生成鐵(2+)產物，該產物將進一步導致過氧化氫(H2O2)的還原。光合作用活躍的葉綠體產生超氧化物自由基，啟用訊號通路中的基因。
3. 過氧化氫（H2O2）過氧化氫也是中等反應性的，其半衰期（1ms）比其他ROS（2-4μs）更長。過氧化氫可以氧化酶的硫醇基團，導致細胞死亡。在低濃度下，過氧化氫是一種訊號分子，可以觸發對生物/非生物脅迫的耐受性。在高濃度下，過氧化氫會導致程式性細胞死亡。
4. 羥基自由基（OH•）羥基自由基是迄今為止最具反應性的ROS。作為超氧化物自由基和過氧化氫的產物，羥基自由基可以在有催化劑存在的情況下在中性pH下形成。羥基自由基可以與蛋白質、核酸和脂質反應。與過氧化氫一樣，高濃度的羥基自由基會導致程式性細胞死亡。
自噬，也稱為自噬作用，參與透過溶酶體降解細胞，當它們功能失調或不必要時。自噬是一種分解代謝的基本機制。
氧分子單電子還原的不完全性會形成ROS分子，這些分子體積小，高度反應性且壽命短。氧陰離子和自由基都包含在ROS中。
[1]ROS對自噬的調節：生理學和病理學。Scherz-Shouval R, Elazar Z. Trends Biochem Sci. 2011年1月;36(1):30-8. Epub 2010年8月20日。綜述。
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