Sytokromit ovat entsyymejä, jotka sisältävät rautaa hemin muodossa aktiivisessa paikassaan. Ne osallistuvat elektronien kuljetukseen soluhengityksen aikana. Erillinen luokka on sytokromi P450, joka suorittaa vieroitusreaktioita ja syntetisoi yhdisteitä, kuten steroideja. Molempia entsyymejä löytyy kalvoista.
Sytokromityyppejä on useita erilaisia, ja ne erotetaan eri tavoin, mukaan lukien spektroskopia ja herkkyys inhibiittoreille. Ne ovat sytokromit a, b ja c – ja jokaisella on alatyyppejä. Ne vaihtelevat ympäristössä, jonka proteiini tarjoaa hemiryhmälleen, ja tämä vaikuttaa sytokromin kykyyn siirtää elektroneja.
Elektronien siirto on osa hengityssykliä. Hengitys tapahtuu kaikissa kehon soluissa ja antaa energiaa adenosiinitrifosfaatin (ATP) muodossa. Tämä yhdiste on universaali energian lähde soluille. Energiarikas glukoosi hajoaa mitokondrioissa, jotka ovat solujen uuneja. Hengitysketjuun osallistuvat entsyymit sijaitsevat mitokondrioiden seinässä.
Glukoosin hajoamisesta johtuvat elektronit siirretään vaihe vaiheelta entsyymigradienttia pitkin, joka koostuu pääasiassa sytokromista. Jokaisessa vaiheessa energiaa vapautuu. Tätä kutsutaan joskus sytokromijärjestelmäksi.
Rauta sytokromien aktiivisessa kohdassa vaihtelee pelkistetyssä tai hapettuneessa muodossa. Elektronien virtaus tapahtuu, kun ne siirtyvät pelkistimestä hapettavaksi. Viimeinen vaihe on kahden elektronin siirto sytokromi c -oksidaasista happea, joka muodostaa vettä. Tämä vaihe liittyy ATP: n muodostumiseen ja tunnetaan oksidatiivisena fosforylaationa.
Hemoryhmiä sisältävät proteiinit tunnetaan hemoproteiineina, ja joidenkin sytokromien hemit eroavat toisistaan. Yhdessä proteiinirakenteiden erojen kanssa tämä auttaa varmistamaan, että sytokromilla on vaihtelevat pelkistyspotentiaalit. Siten ne sijaitsevat hengitysketjun eri kohdissa, jotka ovat optimaalisia elektronien siirtoon. Näitä entsyymejä esiintyy myös mitokondrioiden kalvoissa, endoplasmisessa retikulumissa ja kasvien kloroplasteissa.
Sytokromi P450: t ovat täysin erilainen entsyymiryhmä. Substraattien hapettamisen sijaan ne sisältävät molekyyliatomin atomin. Ne ovat siis mono -oksigenaaseja, eivät oksidaaseja, kuten muut sytokromit. Heillä on myös heme -ryhmä aktiivisella sivustollaan.
P450: t ovat hyvin monipuolinen entsyymiryhmä. Maksassa on useita erilaisia tyyppejä, joissa ne puhdistavat vieraita aineita, kuten lääkkeitä. Nämä myös puhdistavat monia yhdisteitä, joita löytyy ihmisten syömistä kasveista. Uskotaan, että monet näistä P450 -laitteista kehittyivät ihmisen puolustukseksi kasveissa olevia myrkyllisiä yhdisteitä vastaan. Muunlaiset nämä entsyymit ovat mukana steroidien ja hormonien biosynteesissä.