结构生物化学/细胞信号通路/ROS
ROS，即活性氧物种，氧化DNA、脂质和蛋白质。它们是高度反应性的，但体积小的分子。它们在严格控制的情况下调节氧化目标的活性。活性氧物种是众多细胞信号传导过程之一。最初，人们认为它是需氧代谢的有毒副产物，但现在已知ROS在不同生物体细胞的复杂信号网络中发挥着重要作用。ROS产生于不同的来源，如叶绿体、过氧化物酶体、细胞膜、类胚乳草酸氧化酶和胺氧化酶等。ROS可以激活自噬，这是其重要作用之一。它们可以使细胞存活或死亡。目前，对ROS及其与自噬的相互作用尚不完全了解。自噬的氧化还原调节侧重于线粒体作为ROS来源之一的作用，以及线粒体自噬清除ROS的作用。
1. 单线态氧（O2）作为O2的第一激发电子态，它是在光合作用过程中形成的。然而，单线态氧会导致光合机制中PSI和PSII的严重破坏。单线态氧更多地充当信号，激活应激反应通路，而不是像其他ROS那样充当毒素。
2. 超氧化物自由基（O2•-）超氧化物自由基是一种中等反应性的ROS，它可以质子化或向铁(3+)捐献电子，生成铁(2+)产物，该产物将进一步导致过氧化氢(H2O2)的还原。光合作用活跃的叶绿体产生超氧化物自由基，激活信号通路中的基因。
3. 过氧化氢（H2O2）过氧化氢也是中等反应性的，其半衰期（1ms）比其他ROS（2-4μs）更长。过氧化氢可以氧化酶的硫醇基团，导致细胞死亡。在低浓度下，过氧化氢是一种信号分子，可以触发对生物/非生物胁迫的耐受性。在高浓度下，过氧化氢会导致程序性细胞死亡。
4. 羟基自由基（OH•）羟基自由基是迄今为止最具反应性的ROS。作为超氧化物自由基和过氧化氢的产物，羟基自由基可以在有催化剂存在的情况下在中性pH下形成。羟基自由基可以与蛋白质、核酸和脂质反应。与过氧化氢一样，高浓度的羟基自由基会导致程序性细胞死亡。
自噬，也称为自噬作用，参与通过溶酶体降解细胞，当它们功能失调或不必要时。自噬是一种分解代谢的基本机制。
氧分子单电子还原的不完全性会形成ROS分子，这些分子体积小，高度反应性且寿命短。氧阴离子和自由基都包含在ROS中。
[1]ROS对自噬的调节：生理学和病理学。Scherz-Shouval R, Elazar Z. Trends Biochem Sci. 2011年1月;36(1):30-8. Epub 2010年8月20日。综述。
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