Cytochrome

Définition

Un cytochrome est un transporteur avec un rôle dans la chaîne de transport des électrons au cours de la respiration cellulaire et de la photosynthèse. Le cytochrome est une chromoprotéine dont le groupement prosthétique est une porphyrine. Voir aussi spécifiquement le cytochrome P450.

Le cytochrome c est une petite protéine qui joue le rôle de transporteur d'électrons mitochondrial entre les complexes respiratoires III et IV. C'est une protéine monomère, c'est-à-dire avec un seul polypeptide. Un groupe prosthétique constitué d'un hème C, c'est-à-dire d'une protoporphyrine IX avec un ion fer coordonné, est attaché à la structure.

Explications

Les cytochromes sont des transporteurs d'électrons dans les chaînes respiratoire et photosynthétique.

Les cytochromes sont des protéines dont le rôle est le transport de l'énergie chimique dans toutes les cellules vivantes. Les cellules animales tirent leur énergie de la nourriture grâce à un processus appelé respiration aérobie; les plantes captent l'énergie de la lumière solaire par la photosynthèse. Les cytochromes interviennent dans les deux processus.

Cytochromes a, b, c

Les cytochromes sont des métalloporphyrines (protéines ayant un cycle composé de 4 pyrroles, appelées porphyrines, qui renferment un atome métallique par des liaisons coordonnées), du type hème, c'est-à-dire du fer, dont l'état d'oxydation varie de +3 à +2., celui qui fait partie de la bague. L'atome métallique est celui qui donne au cytochrome la couleur sombre caractéristique. Il existe trois principaux types de cytochromes appelés a, b et c, classés en fonction du spectre d'absorption et du type de groupe hémique :

• Le cytochrome a contient l'hème A qui est une forme modifiée de la protoporphyrine IX. Il est important de mentionner que les cytochromes a de la chaîne de transport sont associés à des atomes de cuivre, qui seront oxydés ou réduits par les atomes de fer des porphyrines, mais le cuivre ne fera jamais partie des groupes hèmes.
• Le cytochrome b contient de la protoporphyrine IX (il existe 15 types de porphyrines bien que seul le IX apparaisse dans la nature), appelée hème B.
• Le cytochrome c contient le groupe hème C qui, contrairement à l'autre, est directement lié (et non par des liens coordonnés) à la protéine, notamment par le biais de deux cystéines qui forment des liaisons thiol distinctes.

Dans la chaîne respiratoire interviennent dans l'ordre les cytochromes : b, c₁, c, a, et a₃. Le cytochrome b reçoit les électrons de l'ubiquinone, le cytochrome a₃ les cède à l'accepteur final. Dans la chaîne photosynthétique, le cytochrome f reçoit les électrons de la protéine fer-soufre et les transmet à la plastocyanine.

⭐ Dans les cas d'oxydase et réductase, voir aussi cytochrome c oxydase et cytochrome c réductase.

Les cytochromes sont incorporés dans la membrane cellulaire des bactéries et dans les membranes internes des mitochondries (organites présentes dans les cellules animales et végétales) et dans les chloroplastes (que l'on ne trouve que dans les cellules végétales). Au cours de la respiration et de la photosynthèse, les molécules de cytochrome acceptent et libèrent des électrons en alternance, lesquels passent à un autre cytochrome dans une chaîne de réactions chimiques appelée transfert d'électrons, qui fonctionne avec une libération d'énergie. Cette énergie est stockée sous forme d'adénosine triphosphate (ATP). Lorsque la cellule a besoin d'énergie, elle prend ses réserves d'ATP.

La cytochrome c réductase est une molécule transporteur d'électrons de la chaîne respiratoire. Elle est formée par l'union des cytochromes b et c₁. Elle transmet les électrons de l'ubiquinone au cytochrome c. Synonyme de complexe bc₁, complexe III, ubiquinol-cytochrome c réductase.

En rapport avec "cytochrome"

• cytochrome c

  

  Le cytochrome c est une petite hémoprotéine hydrosoluble présente dans les mitochondries des cellules eucaryotes qui intervient dans la respiration cellulaire...

• cytochrome c oxydase

  

  L'enzyme cytochrome c oxydase est une molécule transporteur d'électrons du complexe IV de la chaîne respiratoire.

• cytochrome c réductase

  

  La cytochrome c réductase est une molécule transporteur d'électrons de la chaîne respiratoire.

• cytochrome P450

  

  Un cytochrome P450 (CYP en anglais) appartient à une super-famille immense et diversifiée d'hémoprotéines trouvées dans les eucaryotes, les bactéries...

Résumé simple

Les cytochromes constituent un groupe d'hémoprotéines jouant un rôle crucial dans la chaîne de transport des électrons et la respiration cellulaire. Ils agissent comme des transporteurs d'électrons, facilitant leur transfert au sein des mitochondries pour contribuer à la synthèse de l'ATP, la principale source d'énergie des cellules.