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活性氧具有双面性，另一方面具有信号作用，一方面具有毒性。一般学者和公众对活性氧的毒性往往比较认可甚至夸张，但对活性氧的信号或功能选择性忽视。其实在生物体系中，几乎没有绝对的有毒和有用，有毒的物质往往会有用，甚至毒性越大的东西越能发挥作用，有用的东西往往有毒性，有毒和有用是相对的，往往决定于剂量。例如葡萄糖是维持机体正常功能的重要因素，不足可以发生低血糖，危机生命，而血糖水平高就是糖尿病。再如二氧化碳有毒，但是没有二氧化碳就无法有效刺激呼吸，急性高原病虽然起因是缺氧，但重要因素是体内二氧化碳不足造成。氧气是必须，但是高浓度氧气对生物是有毒的，缺乏氧气也能引起机体伤害，只有适当的氧浓度才适合生命活动。活性氧和氧气、葡萄糖、二氧化碳这些生物分子特征是类似的。氧气是需氧生物不可缺少的物质，在体内获得4个电子可以变成水，但如果只获得一个电子，则变成不完全还原的超氧阴离子，细胞内形成超氧阴离子的主要有线粒体途径和NADPH氧化酶模式。超氧阴离子属于离子，不容易在细胞内扩散，生物在进化过程中获得催化超氧阴离子变成过氧化氢的SOD，因此在细胞内过氧化氢的浓度是超氧阴离子的1000倍，一般来说，如果不特别声明，细胞内活性氧就是指过氧化氢。过氧化氢在体内产生主要依靠SOD催化超氧阴离子，而降解过氧化氢的酶种类比较多，主要包括过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶和过氧化物酶三种催化方式。在疾病过程中，一些结合在蛋白中的金属离子如铁释放为游离状态，可以和过氧化氢发生feton反应，产生羟基自由基，羟基自由基是自然界中氧化作用最强的物质之一，在生物体系内半衰期为1纳秒，一旦产生，就会和蛋白质、核酸和脂类物质发生氧化反应，造成氧化损伤。由于羟基自由基的毒性极强，而且没有特异性清除方法，细胞只有通过多种措施限制金属离子释放。在生物体系内，虽然活性氧的种类很多，超氧阴离子、过氧化氢和羟基自由基最为典型，分别代表活性氧的生成，信号效应分子和毒性分子。其他如一氧化氮、亚硝酸阴离子、氧化型抗坏血酸和各种脂质过氧化物等都属于活性氧，但都没有这三种典型，因此在文献中，学者研究的对象主要是针对超氧阴离子、过氧化氢和羟基自由基。展开
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