Cytochrome (von kyto -, griech. = Zelle und chroma = Farbe = Zellfarbstoff) sind eine Gruppe von hochkonservierten, farbigen Proteinen (Chromoproteinen), die eine eisenhaltige Häm-Gruppe beinhalten. Sie kommen in Zellorganellen wie Mitochondrien und Chloroplasten bei allen Tieren, Pflanzen, bei allen aeroben und den meisten anaeroben Mikroorganismen vor.
Cytochrome nehmen eine zentrale Funktion als Elektronenüberträger in der Atmungskette und Photosynthese ein.
Außerdem kommen Cytochrome in Tieren im braunen Fettgewebe vor. Die Cytochrome geben dabei – zusammen mit zahlreichen Gefäßen – dem Fettgewebe seine braune Farbe.
Cytochrome bilden eine Untergruppe der Hämoproteine (Häm besteht aus einem Eisenion, das von einem ringförmigen Chelat-Liganden, dem Porphyrin, komplexiert wird), zu der auch die Hämoglobine und Myoglobine gehören.
Die einzelnen Cytochrome (es gibt etwa 50 unterschiedliche Typen) werden je nach chemischer Struktur in die 3 Hauptgruppen a, b und c eingeteilt.
Das Cytochrom P-450 ist eine in der Leber vorkommende mitochondriale Oxygenase und katalysiert die Oxidation organischer Verbindungen durch Sauerstoff. Cytochrom P-450 (der Name stammt von seiner Absorptionsbande bei 450 nm) kommt in vielen verschiedenen Formen vor (Isoenzyme) und ist u.a. für Hydroxylierungsreaktionen von Steroiden verantwortlich. Weiterhin ist es am Abbau vieler Pharmazeutika (Entgiftungsfunktion) beteiigt.