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31 Tétrapyrroles,cytochromes
Mots clés
Tétrapyrroles, cytochromes, hème, fer
1. NOMENCLATURE DES TÉTRAPYRROLES
Les tétrapyrroles sont des hétérocycles azotés constitués
de quatre noyaux pyrrole (A, B, C, D) réunis par des
ponts méthine, numérotés 5, 10, 15 et 20 dans les molécules de tétrapyrroles cycliques. Le noyau porphine est
le plus simple des tétrapyrroles cycliques, plus communément appelés porphyrines.
Les porphyrines sont des molécules planes comportant 11 liaisons conjuguées ; de ce
fait, elles absorbent fortement la lumière UV-visible (Fiche 14). La perte des deux hydrogènes portés par les atomes d’azote transforme les porphyrines en dianions qui peuvent
alors complexer un ion métallique ; par exemple, les complexes fer-porphyrine que l’on
appelle noyaux hème. Les noyaux hème les plus rencontrés sont les hèmes A, B et C
qui constituent, respectivement, les groupements prosthétiques de cytochromes des
classes a, b et c.
Hème A
Hème B
Hème C
CH2
CH3
CH3
3HC
N
N
N
N
O
O O
O
–
O
–
Fe
II
3HC
CH2
CH3
CH3
3HC
N
N
N
N
O
O O
O
–
O
–
Fe
II
3HC
S
S
Cys
Cys
CH2
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
3HC
3HC
N
N
N
N
O
O
O O
O
–
O
–
Fe
II
HO
H
CH3
CH3
A
B
C
D
A
B
D
C
A
B
C
D
3 3
18 18
2
3
7
12
13
17
18
8
3
8
Les substituants portés par l’hème B sont, dans l’ordre, les groupes méthyle (2), vinyle
(3), méthyle (7), vinyle (8), méthyle (12), propionate (13), propionate (17), et méthyle
(18). L’hème A se différencie de l’hème B par la présence d’une chaîne terpénique sur
le carbone 3 (hydroxyéthyl farnésyle) et d’une fonction aldéhyde formique sur le carbone 18. L’hème C est relié par covalence à la chaîne polypeptidique du cytochrome c au
moyen des deux liaisons thioéther formées par addition de fonctions thiol sur les doubles
liaisons des deux groupes vinyle d’un hème B.
N
H
NH
N
N
HN
Porphine
Pyrrole
1
2
3
4
5
6
7
9
A
B
C
D
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
8
9782100724185-Livre.indb 72
20/05/15 19:11