مولکول های پیام رسان در این گروه شامل مولکول های هستند کوچک و آب گریز که از خلال غشاء پلاسمایی عبور کرده و عملکرد آنزیم های درون سلول را تغییر داده و یا به گیرنده های پروتئینی که بیان ژن خاصی را تنظیم می‌کنند متصل می‌شوند. سلول باید به بعضی از پیام رسان های عبوری از عرض غشاء پاسخ دهد. اکسید نیتریک (NO) از این نوع پیام رسان‌ها است. این گاز محلول ،از آمینواسید آرژنین ساخته می‌شود و به صورت یک میانجی در بافت‌ها عمل می‌کند. چون NO بسیار واکنش پذیر است و به سرعت با آب و اکسیژن خارج سلول واکنش می‌دهد و به نیترات و نیتریت تبدیل می‌شود به صورت یک میانجی موضعی عمل می‌کند. NO در بسیاری از سلول های هدف به آنزیم گوانیلات سیکلاز متصل شده و تشکیل cGMP (GTP حلقوی) از GTP را کاتالیز می‌کند.

cGMP نوعی پیام رسان ثانویه درون سلولی است که یک مسیر پیام رسان درون سلولی را فعال می‌کند که در نهایت موجب پاسخ سلول می‌شود. NO از این طریق می‌تواند سبب شل شدن عضلات صاف جدار عروق خونی شود.استیل کولین رها شده از پایانه‌ی عصبی در جدار رگ خونی سبب فعال شدن سلول‌های اندوتلیال و تولید NO و رها شدن آن می‌گردد. NO از سلول های اندوتلیال گذشته و به سلول های صاف ماهیچه ای مجاور رسیده و سبب شل شدن آنها می‌گردد. فقط گاز هایی همچون NO نیستند که می‌توانند از عرض غشاء عبور کنندو باعث پاسخ سلولی شوند. مولکول های پیام رسان آبگریز از جمله هورمون ها استروئیدی (کورتیزول،استرادیول،تستوسترون) و هورمون های تیروئیدی T4وT3 همگی از غشاء پلاسمایی عبور کرده و به گیرنده پروتئینی واقع در سایتوزول و یا هسته متصل می‌شوند. گیرنده این هورمون ها پروتئین های تنظیم کننده ژن می‌باشند، با اتصال هورمون به گیرنده با تغییر شکل فضایی گیرنده  و اتصال به توالی تنظیم کننده DNA موجب تحریک یا مهار رونویسی  مجموعه‎ای از ژنها می شوند و بدین تریتب سبب بروز پاسخ های فزیولوژیک می‌شود.

 
Virology.mihanblog.com