葉綠素的成分是什么,含蛋白質嗎
作者:化工綜合網發布時間:2022-09-16分類:聚合物瀏覽:175
葉綠素(chlorophyll):光合作用膜中的綠色色素,它是光合作用中捕獲光的主要成分。
高等植物葉綠體中的葉綠素(chlorophyll ,chl)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、乙醚、氯仿等。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的“頭部”和一個葉綠醇的“尾巴”。鎂原子居于卟啉環的中央,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。
卟啉環中的鎂原子可被H+、Cu2+、Zn2+所置換。用酸處理葉片,H+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。
共有a、b、c和d4種。凡進行光合作用時釋放氧氣的植物均含有葉綠素a;葉綠素b存在于高等植物、綠藻和眼蟲藻中;葉綠素c存在于硅藻、鞭毛藻和褐藻中,葉綠素d存在于紅藻。葉綠素a的分子結構由4個吡咯環通過4個甲烯基(=CH—)連接形成環狀結構,稱為卟啉(環上有側鏈)。卟啉環中央結合著1個鎂原子,并有一環戊酮(Ⅴ),在環Ⅳ上的丙酸被葉綠醇(C20H39OH)酯化、皂化后形成鉀鹽具水溶性。在酸性環境中,卟啉環中的鎂可被H取代,稱為去鎂葉綠素,呈褐色,當用銅或鋅取代H,其顏色又變為綠色,此種色素穩定,在光下不退色,也不為酸所破壞,浸制植物標本的保存,就是利用此特性。在光合作用中,絕大部分葉綠素的作用是吸收及傳遞光能,僅極少數葉綠素a分子起轉換光能的作用。它們在活體中大概都是與蛋白質結合在一起,存在于類囊體膜上。
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、乙醚等有機溶劑中。主要吸收紅光及藍紫光,因而使其顯綠色,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,與堿發生皂化反應。
葉綠素的主要成分是什么?結構呢?
簡單,總的化學式是C55H72O5N4Mg
葉綠素分子是由兩部分組成的:核心部分是一個卟啉環(porphyrin ring),其功能是光吸收;另一部分是一個很長的脂肪烴側鏈,稱為葉綠醇(phytol),葉綠素用這種側鏈插入到類囊體膜。與含鐵的血紅素基團不同的是,葉綠素卟啉環中含有一個鎂原子。葉綠素分子通過卟啉環中單鍵和雙鍵的改變來吸收可見光。各種葉綠素之間的結構差別很小。如葉綠素a和b僅在吡咯環Ⅱ上的附加基團上有差異:前者是甲基,后者是甲醛基。細菌葉綠素和葉綠素a不同處也只在于卟啉環Ⅰ上的乙烯基換成酮基和環Ⅱ上的一對雙鍵被氫化。
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