Los citocromos son enzimas que contienen hierro en forma de hemo en su sitio activo. Están involucrados con el transporte de electrones durante la respiración celular. Una clase separada es el citocromo P450, que lleva a cabo reacciones de desintoxicación y sintetiza compuestos, como los esteroides. Ambos tipos de enzimas se encuentran en las membranas.
Hay varios tipos diferentes de citocromos, y estos se distinguen de varias maneras, incluso por espectroscopia y sensibilidad a los inhibidores. Son citocromos a, byc, y cada uno tiene subtipos. Varían en el entorno que la proteína proporciona para su grupo hemo, y esto afecta la capacidad del citocromo para transferir electrones.
La transferencia de electrones es parte del ciclo respiratorio. La respiración tiene lugar en todas las células del cuerpo y proporciona energía en forma de trifosfato de adenosina (ATP). Este compuesto es una fuente universal de energía para las células. La glucosa rica en energía se descompone en las mitocondrias, que son los hornos de las células. Las enzimas involucradas en la cadena respiratoria se encuentran en la pared de las mitocondrias.
Los electrones de la degradación de la glucosa se transfieren, paso a paso, a un gradiente de enzimas compuesto predominantemente por citocromos. En cada paso, se libera energía. Esto a veces se llama sistema citocromo.
El hierro en el sitio activo de los citocromos varía entre estar en una forma reducida u oxidada. El flujo de los electrones ocurre cuando cambian de un agente reductor a un agente oxidante. El paso final es la transferencia de dos electrones de la citocromo c oxidasa al oxígeno, que forma agua. Este paso está acoplado a la formación de ATP, y se conoce como fosforilación oxidativa.
Las proteínas que contienen grupos hemo se conocen como hemoproteínas, y los hemes de algunos de los citocromos difieren entre sí. Junto con las diferencias en las estructuras de proteínas, esto ayuda a asegurar que los citocromos tengan potenciales reductores variables. Por lo tanto, se encuentran en diferentes puntos de la cadena respiratoria, que son óptimos para su transferencia de electrones. Estas enzimas también se encuentran en las membranas de las mitocondrias, el retículo endoplásmico y en los cloroplastos de las plantas.
El citocromo P450 es un grupo completamente diferente de enzimas. En lugar de oxidar sus sustratos, incorporan un átomo de átomo molecular. Por lo tanto, son monooxigenasas, no oxidasas como los otros citocromos. También tienen un grupo hemo en su sitio activo.
Los P450 son un grupo muy diverso de enzimas. Hay varios tipos diferentes en el hígado, donde desintoxican sustancias extrañas, como las drogas. Estos también desintoxican muchos de los compuestos que se encuentran en las plantas que comen las personas. Se cree que muchos de estos P450 evolucionaron como defensa humana contra los compuestos tóxicos que se encuentran en las plantas. Otros tipos de estas enzimas están involucradas en la biosíntesis de esteroides y hormonas.