葉綠素是存在於植物,藻類和藍藻中的光合色素。
光合作用的第一步是光能被葉綠素吸收並將葉綠素離子化。產生的化學能被暫時儲存在三磷酸腺苷(ATP)中,並最終將二氧化碳和水轉化為碳水化合物和氧氣。葉綠素吸收大部分的紅光和紫光但反射綠光,所以葉綠素呈現綠色。
並非只有葉子才有葉綠素,葉柄的薄壁細胞都有葉綠素的存在。就是在一片葉子之中,也並非只有葉肉細胞有葉綠素,維管束鞘,表皮細胞和門衛細胞都有葉綠素。
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化學結構
葉綠素是二氫卟酚(chlorin)色素,結構上和卟啉(porphyrin)色素例如血紅素類似。在二氫卟酚環的中央有一個鎂原子。葉綠素有多個側鏈,通常包括一個長的植基(phytyl chain)。以下是自然界中可以找到的幾種葉綠素:
葉綠素a
葉綠素b
葉綠素c1
葉綠素c2
葉綠素d
分子式
C55H72O5N4Mg
C55H70O6N4Mg
C35H30O5N4Mg
C35H28O5N4Mg
C54H70O6N4Mg
C3 團
-CH=CH2
-CH=CH2
-CH=CH2
-CH=CH2
-CHO
C7 團
-CH3
-CHO
-CH3
-CH3
-CH3
C8 團
-CH2CH3
-CH2CH3
-CH2CH3
-CH=CH2
-CH2CH3
C17 團
-CH2CH2COO-Phytyl
-CH2CH2COO-Phytyl
-CH=CHCOOH
-CH=CHCOOH
-CH2CH2COO-Phytyl
C17-C18 鍵
單鍵
單鍵
雙鍵
雙鍵
單鍵
存在於
普遍存在
一般於陸生植物
多種藻類
多種藻類
一些紅藻
作用
1 天線作用 2 反應中心
天線作用
圖片參考:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/63/Chlorophyll_structure.png/200px-Chlorophyll_structure.png
圖片參考:
http://zh.wikipedia.org/skins-1.5/common/images/magnify-clip.png
葉綠素 a, b 和 d的共有結構
圖片參考:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b4/Chlorophyll_c.png/200px-Chlorophyll_c.png
圖片參考:
http://zh.wikipedia.org/skins-1.5/common/images/magnify-clip.png
葉綠素 c1, 和 c2的共有結構
葉綠素和光合作用
圖片參考:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8f/Chlorophyll_spectra.png/200px-Chlorophyll_spectra.png
圖片參考:
http://zh.wikipedia.org/skins-1.5/common/images/magnify-clip.png
葉綠素a (綠色) 和 b (紅色)的吸收光譜
紫羅蘭葉片的綠色區域包含葉綠素而白色區域無葉綠素存在。將一片脫去澱粉的紫羅蘭葉片放在陽光下數小時之後用碘試劑檢測,可以發現只有葉片上綠色的區域變色而白色區域沒有,也就是說只有綠色區域有澱粉存在。這顯示了光合作用在缺乏葉綠素的情況下無法進行,葉綠素存在是光合作用的必要條件。