チトクロムと感光性色素の大きな違いは、チトクロムが好気性呼吸に関わる電子伝達ヘモグロビンのタンパク質であることです。一方、感光性色素は、可視光線のうち赤色と遠赤色の光に感光するタンパク質である。

生物はさまざまな種類の色素を持っています。光を吸収する顔料と呼吸をする顔料がある。シトクロムとは、好気性呼吸において電子運搬体としての役割を担う金属タンパク質である。同時に、可視光線のうち赤色と遠赤色の光を吸収する光受容体である「光色素」。シトクロムとは対照的に、フィトクロムは植物の発生過程の多くの場面で重要な役割を担っている。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. チトクロムとは 3. 感光性色素とは 4. チトクロムと感光性色素の類似点 5. 並べて比較 - チトクロムと感光性色素の表形式 6. まとめ

シトクロムは何ですか？

チトクロムは、電子輸送系で電子の運び屋として働くタンパク質複合体である。ミトコンドリアの内膜にゆるやかに結合している。小さなヘモグロビンのタンパク質である。シトクロムは、最終的な電子受容体（O2）への電子の受け渡しを容易にし、好気呼吸を完結させるため、非常に重要な電子伝達物質である。

図01：チトクローム

チトクロムには大きく分けて、チトクロム還元酵素、チトクロムc、チトクロム酸化酵素の3種類があります。チトクロム還元酵素はユビキノンから電子を受け取ってチトクロムcに渡し、チトクロムcはチトクロム酸化酵素に電子を渡しています。シトクロム酸化酵素は、最終的な電子受容体であるO2に電子を伝達する。電子が電子キャリアを通過する際にプロトン勾配が生じ、これがATPの生成に寄与することになる。

光感受性色素（フィトクロム）は何ですか？

感光性色素は、植物や菌類、細菌などに含まれる光に反応する物質です。スターリング・ヘンドリックスとハリー・ボースウィックによって発見された。感光性色素は、可視光線のうち赤色と遠赤色**の領域の光を検出することができます。このように、植物では感光性色素系が赤色光感光体として機能している。日中、赤色の光を吸収すると感光性色素rが感光性色素frに、夜間、遠赤色の光を吸収すると感光性色素frが感光性色素rに変化するため、感光性色素の活性が低い基本型がPrで、活性が高い型がPfrである。さらに、感光性顔料は温度センサーとしても機能する。構造的には、光増感色素はタンパク質分子（2つの同一の124kDaポリペプチドの二量体）で、タンパク質と共有結合している。

図02：感光性顔料

フィトクロムは、種子の発芽、茎の伸長、葉の展開、特定の色素の形成、葉緑体の発達、開花など、植物の発達のいくつかの局面で重要である。さらに、フィトクロムは根の生長に影響を与える。5つのファイトクロームがある。

シトクロムと光色素(フィトクロム)の共通点

• チトクロムも感光性色素もタンパク質である。
• シトクロムは呼吸色素、フォトピグメントは光色素のことです。

シトクロムと光色素(フィトクロム)の違い

チトクロムは、電子輸送系に関与する電子キャリアとして働くヘモグロビンのタンパク質である。一方、フォトトロピンは植物やバクテリア、菌類に存在する光受容体で、可視光線のうち赤色と遠赤色の光を吸収する。これが、チトクロムと光顔料の決定的な違いですね。

また、シトクロムは動物に存在するが、フィトクロムは存在しないので、ここがシトクロムと感光性色素の異なるところである。

概要 - シトクロム vs. 光色素(フィトクロム)

シトクロムは、好気性呼吸に必要なヘモグロビンのタンパク質である。電子輸送タンパク質である。一方、光色素は光に反応するタンパク質であり、植物の発生、特に光形態形成の多くの局面で重要な役割を担っている。フィトクロムは植物、バクテリア、菌類に、シトクロムは植物や動物に存在する。フィトクロムとシトクロムの違いはこのようにまとめられる。

引用

1 Li Jigang et al."Mechanisms of photosensitive pigment signaling," The Arabidopsis Book, American Society of Plant Biologists, 2011, hereから入手可能。"シトクロム", Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, 4 December 2018, available here. 2 "シトクロム", Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, 4 December 2018, available here.