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點擊次數:15140 發(fā)布時間:2013/7/23 9:40:12
葉綠素是植物進行光合作用的主要色素,是一類含脂的色素家族 ,位于類囊體膜。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,它在光合作用的光吸收中起核心作用。葉綠素為鎂卟啉化合物,包括葉綠素a、b、c、d、f以及原葉綠素和細菌葉綠素等。葉綠素不很穩(wěn)定,光、酸、堿、氧、氧化劑等都會使其分解。酸性條件下,葉綠素分子很容易失去卟啉環(huán)中的鎂成為去鎂葉綠素。葉綠素有造血、提供維生素、解毒、抗病等多種用途。
分類
葉綠素分為葉綠素a、葉綠素b、葉綠素c、葉綠素d、葉綠素f[1]、原葉綠素和細菌葉綠素等。
葉綠素名稱 | 存在場所 | 吸收光帶 |
葉綠素a | 所有綠色植物中 | 紅光和藍紫光 |
葉綠素b | 高等植物、綠藻、眼蟲藻、管藻 | 紅光和藍紫光 |
葉綠素c | 硅藻、甲藻、褐藻 | 紅光和藍紫光 |
葉綠素d | 紅藻 | 紅光和藍紫光 |
葉綠素f | 細菌 | 非可見光(紅外波段) |
原葉綠素 | 黃化植物(幼苗期) | 近于紅光和藍紫光 |
細菌葉綠素 | 紫色細菌 | 紅光和藍紫光 |
葉綠素的發(fā)現
德國化學家韋爾斯泰特。在20世紀初,采用了當時的色層分離法來提取綠葉中的物質。經過10年的艱苦努力,韋爾斯泰特用成噸的綠葉,終于捕捉到了葉中的神秘物質——葉綠素,正是由于葉綠素在植物體內所起到的奇特作用,才使我們人類得以生存。由于成功地提取了葉綠素,1915年,韋爾斯泰特榮獲了諾貝爾化學獎。
高等植物葉綠體中的葉綠素主要有葉綠素a 和葉綠素b 兩種。它們不溶于水,而溶于有機溶劑,如乙醇、丙酮、、氯仿等。葉綠素a分子式:C55H72O5N4Mg;葉綠素b分子式:C55H70O6N4Mg。在顏色上,葉綠素a 呈藍綠色,而葉綠素b 呈黃綠色。按化學性質來說,葉綠素是葉綠酸的酯,能發(fā)生皂化反應。葉綠酸是雙羧酸,其中一個羧基被甲醇所酯化,另一個被葉醇所酯化。
葉綠素分子含有一個卟啉環(huán)的“頭部”和一個葉綠醇的“尾巴”。鎂原子居于卟啉環(huán)的中央,偏向于帶正電荷,與其相聯的氮原子則偏向于帶負電荷,因而卟啉具有極性,是親水的,可以與蛋白質結合。葉醇是由四個異戊二烯單位組成的雙萜,是一個親脂的脂肪鏈,它決定了葉綠素的脂溶性。葉綠素不參與氫的傳遞或氫的氧化還原,而僅以電子傳遞(即電子得失引起的氧化還原)及共軛傳遞(直接能量傳遞)的方式參與能量的傳遞。
卟啉環(huán)中的鎂原子可被氫離子、銅離子、鋅離子所置換。用酸處理葉片,氫離子易進入葉綠體,置換鎂原子形成去鎂葉綠素,使葉片呈褐色。去鎂葉綠素易再與銅離子結合,形成銅代葉綠素,顏色比原來更穩(wěn)定。人們常根據這一原理用醋酸銅處理來保存綠色植物標本。 葉綠醇是親脂的脂肪族鏈,由于它的存在而決定了葉綠素分子的脂溶性,使之溶于丙酮、酒精、等有機溶劑中。由于在結構上的差別,葉綠素a呈藍綠色,b呈黃綠色。在光下易被氧化而退色。葉綠素是雙羧酸的酯,與堿發(fā)生皂化反應。
葉綠素不很穩(wěn)定,光、酸、堿、氧、氧化劑等都會使其分解。酸性條件下,葉綠素分子很容易失去卟啉環(huán)中的鎂成為去鎂葉綠素。葉綠素溶液能進行部分類似光合作用的反應,在光下使某些化合物氧化或還原。人工制備的葉綠素膜在光下能產生光電位和光電流,也能催化某些氧化還原反應。
原創(chuàng)作者:上海恒遠生物技術發(fā)展有限公司