光合色素

光合色素(photosynthetic pigment) 在光合作用中参与吸收、传递光能或引起原初光化学反应的色素。光合色素存在于叶绿最少大复体类囊体膜，包含叶绿素、反应中心色素和辅助色素。

• 中文名称 光合色素
• 外文名称 photosynthetic pigment
• 存在于 叶绿体类囊体膜
• 法语 Pigments photosynthétiques
• 韩语 포토 크롬

简介

　　在光合作用中参与吸造看得木项问收、传递光能或引起原初光化学反应的色素来自。光合色素主要有三大类:360百科叶绿素(包括细菌叶绿素)、类胡萝卜运宗民历顺始态众王制素和藻胆素(图1)。类胡萝卜素(包括胡萝卜素和叶黄素)和藻胆素等是对叶绿素捕获光能的补充，称为辅助色素。这些光合色素的一个共同的特点就是存在较长的共轭体系(有些是环形封闭的，有些是线性的)，因此可以参与能量传递 。

　　高等植物和大部分藻类的光合色素是叶绿素a,b和类胡萝卜素;在许多藻类中除率牛游右区或叶绿素a,b外,还有叶绿素c,d和藻胆素,如藻红素和藻蓝素;在光合细菌中是细菌叶绿素等;在嗜盐菌中则是一种类似视紫质的色素11-顺-视黄醛(11-cis-retinal)。

结构

　　叶药威运导振留兴景苦绿素a，b和细菌叶绿素都由一个与镁络合的叶深旧卟啉环和一个长链醇组成，它们之间仅有很小的差别。类胡萝卜素是由异戊烯单元组成的四萜，材站准般植员藻胆素是一类色素蛋白，其印假良效细从厚服专生色团是由吡咯环组成的链，不含金属，而类色素都具有在抓去续较多的共轭双键。除香史害轮优盐细菌中的假视紫红质(一种胡萝卜素)外，它们都不直接参与光化学反应，只参与光的吸收和能量的传递，所以曾称为辅助色素。但叶绿素b和一部分叶绿素a也不直接参加光北裂使话化学反应，也可看作辅助色素。几类色素的吸收光谱不同，特别是藻红素和藻蓝素的吸收光谱与叶绿素的相差很大，这对是于在海洋里生活的藻类希院弦菜适应不同的光质条件，有生态意合局妒这职他关材福温义。

功能

　　依功能不同，光合色素可分成天线色素和反应中心色素两类。天线色素捕获光能，并将光能传给反应中心。极大部分光合色素都起这一作用。反应中心色素的作用是以光能来引起电荷分离及光化学反应。它的主要成分是特殊的叶绿素a,其存在状态和光谱性质不同于一般的叶绿素a。光合色素所以能表现其特殊功能,是由于它在光合器做析品目架皇味争卷层非中以特定的形式和蛋白质、脂质等晶各选免请激站乙斗资结合。结合态的光合色素的性质如吸收光谱、氧化还原电位等，和非结合态的有明显差别。例如,叶绿体中的叶绿素a的红光波段吸收峰与持抗诗叶南右支交参附亲在丙酮溶液中时相比，向长波方向偏数十纳米。光系统Ⅰ(PSⅠ)的叶绿素在照光时,在700纳米处有光吸收变化,光系统Ⅱ(PSⅡ)的则在680纳米处有光吸收变化(因而把光系统Ⅰ，Ⅱ分别称坚件厚刻还细二编均香为P700和P680)。在PSⅠ中的叶绿素 a的氧化还原电位比离完盟食属到际抓体时测得的数值低得多。

叶绿素

　　叶绿素chlorophyll 存在于光合作用生物类囊体中的同化色素的一种。在高等植物C3植物的叶绿体中，叶绿素a、b两类大致以3∶来自1存在。在中央具有一个M360百科g原子的二氢卟吩(dihydroporphin)的衍生物上，叶绿素a、b是甲醇及叶绿醇与酯结合的物质。叶绿素a及b用稀酸处理， Mg被H置换，而变成去镁叶绿素a、 b。另外通过叶绿素酶脱掉叶绿素分子中的植基(Phytyl)，就产生脱植基叶绿素a、b(chlorophyllide)。通常在黄化叶的原生质体据准速乱题晚慢前低中有原脱植基叶绿素(pro厚太雷洋通却官住据话to-chlorophyllide)代替叶绿素， 通过光照射，它又变成为脱植基叶绿素，最后形成叶绿素。现已知除光合细菌外，所有光合生物都含有叶绿素a。高等植物和红藻含有叶绿素b，硅藻和褐藻含有叶绿素c，红藻的置业牛营某些种含有叶绿素d。光合细菌中含有细菌叶绿素a、b、c、d。叶绿素a的固体是黑色，其溶液是蓝绿色。叶绿素b的固体是绿黑色，溶微刘矛夫灯根降虽介求错液是绿色。叶绿素在红色与蓝紫色部分表现出明显的吸收光谱。叶绿素a、b、c、d在乙醚溶液中的红色与蓝紫色部分吸收最大(风识输音仅位经毫微米)，分别为662，430;644，455; 628，447; 688，447。在生活细胞中，它们的主要吸收带和在溶媒中比较，是在10-50毫微米波长范围内变动。根据活细胞的分光光度学的研究，已知在类囊体中至少有四种形态的叶绿素a存在。叶绿素在有机溶剂中发生强烈过劳文所而河的荧光。在用光照射活细胞时所见到的叶绿素荧光，远比在溶媒中的少。

组成

　　叶绿素是植物中进行光合作用的主要色素,是一类含脂的色素家族，位于类囊体膜，并且赋予植物的绿色。叶绿素吸收的光主要是蓝紫色和红色而不是绿色光，(绿光吸收量少延即井岩间度那别红胞，故叶绿素呈绿色)它在光合及作用的光吸收中起核心作用。叶绿素分子是由两部分组成的:核心部分是一个卟啉环(porphyrin ring),其功能是光吸收; 另一部分是一个很长的脂肪烃侧链，称为叶绿醇(phytol),叶绿素用这种侧链插入到类囊体膜。与含铁的血红素基团不同的是,叶绿素卟啉环中含有一个镁原子。叶绿素分固简谁费子通过卟啉环中单键和双键的改变来吸收可见光。

类型

　　植物含有几种类型的叶绿素，它们之间的差述物身话判讨及语群别在于烃侧链的不同岩施磁。叶绿素a存在于能进行光合作用的真核生物和蓝细菌中。大多数能进行现时裂光合作用的细胞还有第二种类型的叶绿素，即叶绿素b 或叶绿素c。既慢在高等植物和绿藻的细胞中含有叶绿素b,而在其它一些类型的细胞中含有叶绿素c。不同类型的叶绿素对光的吸收也是不同的，如叶绿素a最大的吸收光的波长在420~663nm,叶绿素b 的最大吸收波长范围在460~645nm。当叶绿素分子位于叶绿体膜上时，由于叶绿素与膜蛋白的相互作用，会使光吸收的特性稍有改变。

类胡萝卜素

　　类胡萝卜素(carotenoid)是一类由8个异戊二烯单位组成的，含有40个碳原子的化合物，不溶于水而溶于有机溶剂。叶绿体中的类胡萝卜素含有两种色素，即胡萝卜素(carotenoid)和叶黄素(xanthophyll)，前者呈橙黄色，后者呈黄色。一般情况下，叶片中叶绿素与类胡萝卜素的比值约为3:1，所以正常的叶子呈现绿色。而在叶子衰老过程中，叶绿素较易降解，而类胡萝卜素比较稳定，所以叶片呈现黄色。

藻胆素

　　藻胆素(phycobilin)是藻类主要的光合色素,仅存在于红藻和蓝藻中。常与蛋白质结合为藻胆蛋白。藻胆素的4个吡咯环形成直链共轭体系，不含镁和叶绿醇链，具有收集和传递光能的作用。