citochromai

citochròmai (cito… + gr. chrōma – spalva), sudėtiniai raudonos spalvos baltymai, kurių prostetinė grupė – hemas. Citochromai yra visų aerobinių ir anaerobinių organizmų ląstelėse – jų mitochondrijose, chloroplastuose, endoplazminiame tinkle ir kitur. Citochromai dalyvauja audinių kvėpavimo, fotosintezės, oksidacijos (mikrosomose) ir kituose procesuose. Žinoma apie 30 citochromų, jie skiriasi baltymo ir prostetinės grupės ypatumais bei ryšio tarp jų stiprumu. Citochromai žymimi raidėmis a, b, c ir prie jų nurodomais skaitmeniniais indeksais: pvz., citochromas c₁, citochromas c₂, citochromas c₅ arba citochromas P₄₅₀, citochromas b₅₆₆, citochromas b₅₆₂ (skaičiai rodo sugeriamą spinduliuotę). Citochromo hemo geležis prisijungia ir atiduoda elektroną (Fe³⁺ $\underset{-e^{-}}{\overset{+e^{-}}{\rightleftarrows }}$ Fe²⁺) vykstant įvairioms oksidacijos‑redukcijos reakcijoms.

Gyvūnų audinių kvėpavimo (elektronų pernašos) grandinėje citochromai yra išsidėstę vidinėje mitochondrijų membranoje didėjančio teigiamo oksidacijos‑redukcijos potencialo link: b c₁ c a a₃. Tai lemia laipsnišką energijos išlaisvinimą iš kvėpavimo grandinės substratų – redukuotų kofermentų NADH ir FADH₂ (jų daugiausia susidaro trikarboksirūgščių cikle bei riebalų rūgščių β‑oksidacijoje). Atsipalaidavę iš substratų elektronai slenka kvėpavimo grandine, paskutinis citochromas a₃ jais redukuoja deguonį. Proceso metu susidaro adenozintrifosfatas (ATP) ir endogeninis vanduo – galutinis biologinės oksidacijos produktas. Citochromas P₄₅₀ dalyvauja monooksigenazių katalizuojamose reakcijose, vykstančiose antinksčių žievės, lytinių liaukų, ląstelių mitochondrijose ar kitų audinių (pvz., kepenų) endoplazminiame tinkle (šių struktūrų monooksigenazėse yra ir citochromas b₅). Elektronų donoras – NADPH. Citochromas P₄₅₀ ne tik perneša elektroną, bet prisijungia O₂ bei hidrofobinius substratus – steroidinius hormonus, vitaminą D₃, tulžies rūgštis, vaistus, toksinus. Jie hidroksilinasi, tampa tirpesni, kai kurie – lengviau pašalinami iš organizmo. Be to, citochromas P₄₅₀ dalyvauja riebalų rūgščių metabolizme, prostaglandinų, leukotrienų sintezėje.

2519