叶绿素yèlǜsù

植物体中的绿色物质，是植物进行光合作用制造养料的主要物质。

叶绿素yè lǜ sù

植物体内用来进行光合作用制造养料的绿色物质。1918年《植物学大辞典》“分裂菌”条：“无叶绿素，故不能营同化作用。”◇绿叶素、叶绿质、叶绿、格罗路非勒。“格罗路非勒”为英语chlorophyll的音译。

叶绿素chlorophyll

叶绿体中具有叶绿素酸酯结构的有机色素。叶绿素是重要的光合色素，光能只有通过叶绿素才能启动光化学反应。叶绿素有叶绿素a、叶绿素b、叶绿素c₁、叶绿素c2和叶绿素d 5种。高等植物的叶绿素是叶绿素a和叶绿素b。
结构和性质叶绿素尤其是叶绿素a在各类光合植物中分布最广。卟啉环是各种叶绿素的共同基本结构，这个大环由四个吡咯环组成。有一整套共轭双键，也就是一个大π键，卟啉环中央是一个镁原子。它与四个氮原子的距离相等。叶绿素的颜色正是由 卟啉环中的π电子和镁原子决定的。由于连接在环上的一些基团不同形成了各种不同的叶绿素(图1)。

图 1 叶绿素的结构

叶绿素a、b和d都是一个双羧酸的酯，一个羧基为甲醇所酯化，另一个羧基为叶醇基所酯化。叶绿素c1和c2的一个羧基同样为甲醇所酯化，另一个羧基则未被酯化。所以叶绿素可以发生皂化反应。叶绿素的卟啉环是亲水的，但其上所带的叶醇基是亲脂的。叶醇是由四个异戊二烯单位所组成的双萜，是一个亲脂的脂肪链，它决定了叶绿素分子的脂溶性。卟啉环中的镁原子可为H+、Cu2+、Zn2+等离子所取代，当 Mg被Cu或Zn取代后，仍可保持绿色，所以用醋酸铜溶液处理绿色的新鲜植物即可把颜色保存下来。叶绿素具有酯类性质、不溶于水而溶于酒精、丙酮、乙醚、乙烷等有机溶剂。
叶绿素能够吸收可见光，不同波长的光被吸收的强度不同。蓝紫光区域内的吸收峰为所有的卟啉化合物所共有，只有红光区域中的吸收高峰为叶绿素所特有。叶绿素在不同溶剂中，其吸收峰略有不同。如在乙醚中，叶绿素a、b在红光区的吸收峰分别为660和643nm，而在丙酮中则为663和645nm(图2)。进一步研究证明，存在于活细胞中的叶绿素其吸收峰也不同于提取在溶剂中的叶绿素，并且已经发现活体内的叶绿素a，按其吸收峰的不同至少有六种形式，即a700、a692、a684、a670、a667和a662，它们在体内的数量也显著不同。叶绿素b也发现至少有两种形式，即b650和b₆₄₀，叶绿素c₂在活体内只有单个吸收峰663nm。

图2 叶绿素在乙醚中的吸收光谱

功能 在高等植物叶绿体中，叶绿素有组织地与蛋白质等物质结合成色素一蛋白复合体。研究表明，叶绿素和其他光合色素一起组织成两个色素系统，即光系统Ⅰ(PSⅠ)和光系统Ⅱ(PSⅡ)。光合作用中的两个光化学反应(光反应Ⅰ和光反应Ⅱ)即分别通过PSⅠ和PSⅡ进行的。光反应Ⅰ和高能物质形成相联系，光反应Ⅱ和光合放氧相联系。在PSⅠ中，叶绿素a700是反应中心色素分子，每个叶绿素a₇₀₀和周围包含约200个左右的天线叶绿素分子以及50个左右类胡萝卜素分子（主要是胡萝卜素）组成一个光合单位。一个PSⅠ颗粒往往含有几个这样的光合单位。在PSⅡ中，反应中心的色素分子是叶绿素a₆₈₀(在某些植物中为a₆₉₀)，每个a₆₈₀周围也包含有200个左右天线叶绿素分子和50个左右类胡萝卜素分子（主要是叶黄素）。反应中心色素分子能利用所获得的光能启动光化学反应。其他色素分子则起着吸收和传递光能的作用。
也有些研究认为，高等植物和绿藻的叶绿素b和叶黄素不存在于PS Ⅱ中，它们另外组成聚光色素蛋白复合体(LHCP)，将捕获的光能传递给PS Ⅰ和PSⅡ。
PSⅠ和PSⅡ的定位还不十分清楚，但它们主要存在于叶绿体类囊体膜上，PS Ⅰ颗粒在间质类囊体膜上分布较多，在基粒类囊体膜上PSⅠ和PSⅡ均有分布。
生物合成 叶绿素的合成是在前质体或叶绿体中进行的。它是一个极其复杂的过程，目前认为包括如下一些步骤。
❶δ-氨基-γ-酮戊二酸(ALA)的形成：ALA是形成吡咯环的原料，在高等植物中它通过如下途径合成。

❷胆色素原（吡咯环）的形成：两分子ALA在胆色素原合成酶(ALA脱水酶)作用下，经脱水形成一分子胆色素原。

❸尿卟啉原Ⅲ的形成： 由四个胆色素原相互连接而形成具有四个吡咯环的尿卟啉原Ⅲ。

已知只有在尿卟啉原Ⅰ合成酶和尿卟啉原Ⅲ合成酶同时存在下，才能完成尿卟啉原Ⅲ。合成过程从A环开始，由A→A—B→A—B—C→A—B—C—D。

❹原卟啉Ⅸ的形成： 原卟啉是一个含有8个羧基的化合物，它在尿卟啉原脱羧酶的作用下，脱去6分子CO2，形成只具有两个羧酸的原卟啉Ⅸ。

在原卟啉Ⅸ中参加Mg²⁺，即形成Mg原卟啉Ⅸ。

❺原叶绿素酸酯的形成： 在上述过程中，Mg原卟啉Ⅸ的一个羧基被甲基所酯化，然后形成环Ⅴ，即为原叶绿素酸酯。

❻从原叶绿素酸酯形成叶绿素：首先由原叶绿素酸酯经光还原形成叶绿素酸酯a。这一过程是在一种“色素—蛋白复合体”（原叶绿素酸酯全色素）上进行的。由还原态烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)提供H。反应发生在卟啉环的环Ⅳ上。最后是在叶绿素酸酯a上进行叶醇酯化反应形成叶绿素a。

在有些情况下，也可以由叶醇基酯化先形成原叶绿素a，然后经光还原形成叶绿素a。叶绿素b则是由叶绿素a氧化形成的。

叶绿素chlorophyll

具有叶绿酸酯结构的光合色素。高等植物含有叶绿素a和叶绿素b。藻类还含有叶绿素c和叶绿素d。光合细菌中含有多种细菌叶绿素。卟啉环是叶绿素的基本结构，环中心有一个镁原子。叶绿素a、b、d和细菌叶绿素都是双羧酸酯，一个羧基为甲醇所酯化，另一个羧基为叶醇基所酯化。叶绿素c只有一个羧基为甲醇酯化。叶绿素a和叶绿素b在吡咯环Ⅱ上有一个基团不同。叶绿素不溶于水，可溶于丙酮、乙醇等有机溶剂。卟啉环中的镁原子可被铜、锌等取代而仍为绿色。在可见光的红光和蓝光处，叶绿素a和叶绿素b各有一显著吸收峰，二者峰值不同。在活体中叶绿素以结合态存在于类囊体膜的色素——蛋白质复合体中。

叶绿素a的结构式

叶绿素

叶绿体中具有叶绿素酸酯结构的有机色素。由4个吡咯环构成的卟啉环、环戊酮、叶醇等组成。有叶绿素a、叶绿素b、叶绿素c₁、叶绿素c₂和叶绿素d等5种。高等植物中有叶绿素a和b2种。叶绿素和其他光合色素一起组成2个色素系统，即光系统I(PSI)和光系统Ⅱ(PSⅡ)。

叶绿素yelusu

是使植物呈现绿色的色素，存在于叶绿体中，是植物进行光合作用时吸收和传递光能的主要物质。有叶绿素a、b、c、d四种。叶绿素a存在于所有能进行光合放氧的植物中（光合细菌中有细菌叶绿素），叶绿素b存在于高等植物、绿藻、裸藻中，叶绿素c、d只存在某些藻类中。叶绿素是叶绿酸（双羧酸）的酯。叶绿素a的分子式为

叶绿素b比叶绿素a多一个氧，少二个氢，即

叶绿素a和b都是由4个吡咯环构成的卟啉环、镁原子和叶绿醇等构成。它们不溶于水，溶于酒精、乙醚、丙酮等有机溶剂。在叶绿体中叶绿素是与层膜上的蛋白质结合在 一起。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。叶绿素a在红光部分吸收带比叶绿素b宽，而且偏向长波方面；在蓝紫光部分，吸收带比叶绿素b窄，同时偏向短波方面，因此叶绿素a为蓝绿色，叶绿素b为黄绿色。现已知叶绿素b和绝大多数叶绿素a分子吸收的光能，不能直接参加光合作用，而只能传递给少数特殊状态的叶绿素a分子，由它们参加光合作用。

叶绿素chlorophyl

系植物叶内含有的一种色素。以新鲜绿色植物叶内含量最多，是牲畜和人不可缺少的营养品。在医疗上有抑菌、抗炎及促进组织再生等作用。可用于治疗皮肤创伤、溃疡、烧伤及慢性骨髓炎等病。

叶绿素

存在于植物细胞叶绿体中的一类极重要的绿色色素。是植物进行光合作用时吸收和传递光能的主要物质。为叶绿酸的酯。主要吸收红光和蓝光，能发生荧光和磷光，也能进行光化学反应。高等植物中有叶绿素a和叶绿素b，光合细菌中有细菌叶绿素。现已能人工合成。

叶绿素

chlorophyll

叶绿素

chlorophyll