葉綠素

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空間填充模型的葉綠素分子。
葉綠素存在於植物細胞的葉綠體中(圖中紫色部分為細胞壁,綠色部分為葉綠體)。

葉綠素是存在於植物藻類藍藻中的光合色素

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,並最終將二氧化碳轉化為氧氣碳水化合物。葉綠素a和葉綠素b的吸收光譜較為接近,兩者在藍紫光(430~480nm)和紅光區(640~660nm)都有一吸收高峰,葉綠素ab對綠光的吸收很少,所以呈綠色。[1]

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,維管束鞘和保衛細胞都有葉綠素。當秋天漸漸來臨,日照時間和空氣適度都逐漸變少時, 一層在葉柄和樹的木質部的細胞就慢慢形成了。這層細胞妨礙了水和養料的輸送,因此光合作用減產了,沒有了葉綠素的葉子在短時間內就變成其他顏色了。

化學結構[編輯]

葉綠素是二氫卟吩英語Chlorin色素,結構上和卟啉色素例如血紅素(常見者,中心有一原子)類似。在二氫卟吩環的中央有一個原子。葉綠素有多個側鏈,通常包括一個長的植基英語Phytane(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 葉綠素f
分子式 C55H72O5N4Mg C55H70O6N4Mg C35H30O5N4Mg C35H28O5N4Mg C54H70O6N4Mg C55H70O6N4Mg
C2 團 -CH3 -CH3 -CH3 -CH3 -CH3 -CHO
C3 團 -CH=CH2 -CH=CH2 -CH=CH2 -CH=CH2 -CHO -CH=CH2
C7 團 -CH3 -CHO -CH3 -CH3 -CH3 -CH3
C8 團 -CH2CH3 -CH2CH3 -CH2CH3 -CH=CH2 -CH2CH3 -CH2CH3
C17 團 -CH2CH2COO-Phytyl -CH2CH2COO-Phytyl -CH=CHCOOH -CH=CHCOOH -CH2CH2COO-Phytyl -CH2CH2COO-Phytyl
C17-C18 鍵 單鍵 單鍵 雙鍵 雙鍵 單鍵 單鍵
存在 普遍存在 陸生植物綠藻輪藻 多種藻類 多種藻類 一些紅藻 某些藍藻
葉綠素a的結構
葉綠素b的結構
葉綠素d的結構
葉綠素c1的結構
葉綠素c2的結構
葉綠素 a, bd的共有結構
葉綠素 c1, 和 c2的共有結構

葉綠素和光合作用[編輯]

紫羅蘭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。葉綠素 a 為主要進行光反應的色素,故又稱主色素,其餘色素則可吸收光能傳遞給葉綠素 a 進行光反應,故葉綠素 b、類胡蘿蔔素及葉黃素等色素又稱輔助色素

外部連結[編輯]

  1. ^ 《植物生物學》第四版 周雲龍 劉全儒主編