鸟苷酸环化酶（guanylate cyclase， GC）可将三磷酸鸟苷（guanosine triphosphate， GTP）催化为cGMP。其中，与膜受体结合的鸟苷酸环化酶和可以在膜受体与肽类（如心房钠尿肽）结合后被。而胞质中的游离鸟苷酸环化酶可被NO进而合成cGMP。

环磷酸鸟苷可以被磷酸二酯酶（phosphodiesterases， PDE）水解为5"-磷酸鸟苷。

NO是一种自由基气体（分子体积30D）。带有不成对电子，即具有“顺磁性”，很易溶于脂质中，易于跨膜扩散。在生理介质（包括血液）中半衰期为10～20秒，cGMP，体内活性浓度为1nmol/L～100 nmol/L。NO的化学性质非常活泼，能迅速与分子氧、超氧阴离子以及铁、铜、镁等发生反应。细胞内作用靶点为鸟苷酸环化酶（GC）的亚铁原卟啉上的铁离子[1]，NO与铁离子结合形成NO—heme—GC复合物使cGTP生成cGMP， cGMP浓度升高作为细胞内放大器及第二信使作用，一系列蛋白激酶，调节二酯酶及离子通道而呈现各种生理功能。

第二信使学说认为camp与cgmp在细胞内的浓度相反，二者可对不同的细胞起不同的相反作用。特别是有些成对的的生物调节系统，具有双向调节作用

但其实二者并非总是通常意义的拮抗，还要看具体的对象。因为二者的关系是有例外的，这是由于二者作用的具体对象并非完全一致导致的！虽然二者主要作用是细胞之间（和内部）传递信息的信使，但还是有些不相干的分工，所以医学上用药时升高camp的药和降低cgmp的药的不同！还比如说，camp对于部分基因表达调控有重要影响，而cgmp对此影响较小（但在细胞分裂分化中影响较大！更有趣的是，camp还在不同时间不同浓度会表现出完全不同的作用）。还有cgmp对于视觉光信号传递和no信号转导有重要影响，camp影响比较小（但是有）；相对的是camp在嗅觉和味觉中有重要影响，cgmp影响小。

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