所述叶绿素是生物颜料，这表明它是能够吸收光的分子。该分子吸收对应于紫色，蓝色和红色的波长，并反射绿色的光。因此，叶绿素的存在是造成植物绿色的原因。
它的结构由一个带有镁中心的卟啉环和一个称为植醇的疏水性尾巴组成。有必要强调叶绿素与血红蛋白分子的结构相似性。
叶绿素分子负责植物中的绿色。资料来源：foto.com
叶绿素位于类叶体，叶绿体内部的膜结构。叶绿体在植物的叶子和其他结构中含量丰富。
叶绿素的主要功能是捕获将用于驱动光合作用反应的光。叶绿素有不同的类型-最常见的是-结构和吸收峰略有不同，以增加吸收的阳光量。
历史的角度
叶绿素分子的研究可以追溯到1818年，最初是由研究人员Pelletier和Caventou提出的，他们的名字是“叶绿素”。后来，在1838年，对该分子进行了化学研究。
1851年，Verdeil提出了叶绿素和血红蛋白之间的结构相似性。当时，这种相似性被夸大了，并假定铁原子也位于叶绿素分子的中心。后来证实镁的存在是中心原子。
使用显微镜提供的证据，Borodin于1882年发现了各种类型的叶绿素。
颜料
在显微镜下观察到的叶绿素。克里斯蒂安·彼得斯-Fabelfroh
什么是光
光合作用生物体具有利用光能的能力的关键点是光能的吸收。具有这种功能的分子称为色素，存在于植物和藻类中。
为了更好地理解这些反应，有必要了解与光的性质有关的某些方面。
光被定义为一种电磁辐射，一种能量形式。该辐射被理解为波和粒子。电磁辐射的特征之一是波长，表示为两个连续脊之间的距离。
人眼可以感知的波长范围为400到710纳米（nm = 10 -9 m）。短波长与更多的能量有关。阳光包括白光，白光由可见部分中的所有波长组成。
关于粒子的性质，物理学家将光子描述为离散的能量包。这些粒子中的每一个都具有特征波长和能级。
当光子撞击物体时，会发生三件事：被吸收，透射或反射。
为什么叶绿素是绿色的？
植物被认为是绿色的，因为叶绿素主要吸收蓝色和红色波长并反射绿色。奈夫罗努斯
并非所有颜料的行为都相同。光吸收是一种可能发生在不同波长的现象，每种颜料都有特定的吸收光谱。
吸收的波长将决定我们将颜料可视化的颜色。例如，如果它吸收所有长度的光，我们将看到颜料完全变黑。那些不吸收所有长度的那些，将反映其余部分。
对于叶绿素，它吸收对应于紫色，蓝色和红色的波长，并反射绿光。这是使植物具有其特征性绿色的颜料。
叶绿素不是自然界中唯一的色素
尽管叶绿素是最知名的颜料之一，但还有其他种类的生物颜料，例如类胡萝卜素，具有红色或橙色调。因此，它们吸收与叶绿素不同波长的光，作为对叶绿素的能量转移屏。
另外，一些类胡萝卜素具有光保护功能：它们吸收和消散可能损害叶绿素的光能；或与氧气反应并形成可能损坏细胞结构的氧化分子。
特征与结构
叶绿素是被人眼感知为绿色并参与光合作用的生物色素。我们在具有将光能转化为化学能的植物和其他生物中发现它们。
化学上的叶绿素是镁卟啉。这些与血红蛋白分子非常相似，后者负责在我们的血液中输送氧气。两个分子仅在四吡咯环上的取代基的类型和位置不同。
血红蛋白中卟啉环的金属是铁，而叶绿素中的镁是镁。
叶绿素侧链天然是疏水性的或非极性的，并且由四个称为植物醇的类异戊二烯单元组成。它被酯化为四环上的丙酸基团。
如果对叶绿素进行热处理，则溶液的pH值为酸性，从而导致环中心的镁原子消失。如果持续加热或溶液的pH值降低得更多，植醇将最终水解。
位置
叶绿素是分布最广的天然色素之一，存在于光合作用的不同谱系中。在植物的结构中，我们主要在叶子和其他绿色结构中发现它。
如果我们从微观上看，叶绿素被发现在细胞内部，特别是在叶绿体中。反过来，在叶绿体内部，有一种由称为类囊体的双层膜形成的结构，该膜内部含有叶绿素-以及其他数量的脂质和蛋白质。
类囊体是类似于几个堆叠的圆盘或硬币的结构，对于叶绿素分子的光合作用功能，这种非常紧凑的布置是绝对必要的。
在进行光合作用的原核生物中，没有叶绿体。因此，观察到含有光合色素的类囊体是细胞膜的一部分，在细胞质内部分离，或者在内膜上建立了结构，这是在蓝细菌中观察到的模式。
种类
叶绿素a
叶绿素a
叶绿素有几种类型，其分子结构及其在光合谱系中的分布略有不同。也就是说，某些生物含有某些类型的叶绿素，而另一些则不含。
叶绿素的主要类型称为叶绿素a，在植物谱系中，色素通过光合作用直接充电，并将光能转化为化学物质。
叶绿素b
叶绿素b
叶绿素的第二种类型是b，也存在于植物中。在结构上，它与叶绿素a不同，因为叶绿素a在第II号环的碳3处具有甲基，而类型b在该位置包含甲酰基。
它被认为是辅助颜料，由于结构差异，它们的吸收光谱与变体a略有不同。由于此特性，它们的颜色不同：叶绿素a为蓝绿色，b为黄绿色。
这些差分光谱的想法是两个分子在吸收光时彼此互补，并设法增加进入光合系统的光能数量（从而使吸收光谱变宽）。
叶绿素c和d
叶绿素d
在棕藻，硅藻和鞭毛藻中发现第三种叶绿素c。就蓝藻藻而言，它们仅表现出叶绿素类型。最后，在一些原生生物和蓝细菌中也发现了叶绿素d。
细菌中的叶绿素
有许多细菌具有光合作用的能力。在这些生物中，有叶绿素一起被称为细菌叶绿素，就像真核生物的叶绿素一样，它们按照以下字母进行分类：a，b，c，d，e和g。
从历史上看，曾经有人认为叶绿素分子是在进化过程中首先出现的。今天，由于进行了序列分析，有人提出祖先的叶绿素分子可能与细菌叶绿素相似。
特征
叶绿素分子是光合生物中的关键元素，因为它负责光的吸收。
在进行光合作用所必需的机械中，有一个称为光系统的组件。有两个，每个由负责收集光的“天线”和一个反应中心组成，我们在其中找到一种叶绿素。
光系统的主要区别在于叶绿素分子的吸收峰：光系统I在700 nm处有一个峰，而II在680 nm处有一个峰。
这样，叶绿素就可以完成其在捕获光中的作用，由于复杂的酶促电池，叶绿素将转化为存储在分子（如碳水化合物）中的化学能。
参考文献
- 贝克（CB）（2010）。植物结构和发育概论：二十一世纪的植物解剖学。剑桥大学出版社。
- Berg，JM，Stryer，L。和Tymoczko，JL（2007）。生物化学。我扭转了。
- RE，布兰肯耐（2010）。光合作用的早期演变。植物生理学，154（2），434–438。
- 坎贝尔，NA（2001）。生物学：概念和关系。培生教育。
- 库珀，总经理，豪斯曼，稀土（2004）。细胞：分子方法。Medicinska naklada。
- Curtis，H。和Schnek，A。（2006）。生物学邀请。泛美医学版
- Hohmann-Marriott，医学博士，RE Blankenship，稀土（2011）。光合作用的演变。植物生物学年度评论，62，515-548。
- 汉弗莱（AM）（1980）。叶绿素。食品化学，5（1），57-67。doi：10.1016 / 0308-8146（80）90064-3
- Koolman，J.和Röhm，KH（2005）。生物化学：文字和地图集。泛美医学版
- P.洛克哈特（Lockhart，PJ），拉尔库姆（Larkum），AW，斯蒂尔（Steel），M。，瓦德（Waddell），PJ和潘妮（Penny）D.（1996）。叶绿素和叶绿素的进化：序列分析中不变位点的问题。美利坚合众国国家科学院院刊，93（5），1930-1934年。doi：10.1073 / pnas.93.5.1930
- 帕拉德（GE）和罗森（WG）（1986）。细胞生物学：基础研究与应用。国家科学院。
- 波萨达，乔斯（2005）。建立牧场和饲料作物的基础。安蒂奥基亚大学。
- Raven，PH，Evert，RF和Eichhorn，SE（1992）。植物生物学（第2卷）。我扭转了。
- Sadava，D.，&Purves，WH（2009）。生命：生物学科学。泛美医学版
- 佛罗里达州的Sousa，Shavit-Grievink，L.Allen，JF和Martin，WF（2013）。叶绿素生物合成基因的进化表明在光合作用的起源是光系统基因的复制，而不是光系统的合并。基因组生物学与进化，5（1），200–216。doi：10.1093 / gbe / evs127
- Taiz，L.&Zeiger，E.（2007）。植物生理学。Jaume I.大学
- 熊建（2006）。光合作用：其起源是什么颜色？基因组生物学，7（12），245. doi：10.1186 / gb-2006-7-12-245