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(分子式: C40H70O5N4Mg)屬於合成天然低分子有機化合物。葉綠素不屬於芳香族化合物。它們不溶於水,而溶於有機溶劑,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。在右圖所示的葉綠素的結構圖中,可以看出,此分子含有3種類型的雙鍵,即碳碳雙鍵,碳氧雙鍵和碳氮雙鍵。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”。鎂原子居於卟啉環的中央,偏向於帶正電荷,與其相聯的氮原子則偏向於帶負電荷,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儲存綠色植物標本。葉綠素共有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存在於高等植物、綠藻和眼蟲藻中;葉綠素c存在於矽藻、鞭毛藻和褐藻中,葉綠素d存在於紅藻。葉綠素a的分子結構由4個吡咯環透過4個甲烯基(=CH—)連線形成環狀結構,稱為卟啉(環上有側鏈)。卟啉環中央結合著1個鎂原子,並有一環戊酮(Ⅴ),在環Ⅳ上的丙酸被葉綠醇(C20H39OH)酯化、皂化後形成鉀鹽具水溶性。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,浸製植物標本的儲存,就是利用此特性。在光合
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(分子式: C40H70O5N4Mg)屬於合成天然低分子有機化合物。葉綠素不屬於芳香族化合物。它們不溶於水,而溶於有機溶劑,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。在右圖所示的葉綠素的結構圖中,可以看出,此分子含有3種類型的雙鍵,即碳碳雙鍵,碳氧雙鍵和碳氮雙鍵。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”。鎂原子居於卟啉環的中央,偏向於帶正電荷,與其相聯的氮原子則偏向於帶負電荷,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儲存綠色植物標本。葉綠素共有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存在於高等植物、綠藻和眼蟲藻中;葉綠素c存在於矽藻、鞭毛藻和褐藻中,葉綠素d存在於紅藻。葉綠素a的分子結構由4個吡咯環透過4個甲烯基(=CH—)連線形成環狀結構,稱為卟啉(環上有側鏈)。卟啉環中央結合著1個鎂原子,並有一環戊酮(Ⅴ),在環Ⅳ上的丙酸被葉綠醇(C20H39OH)酯化、皂化後形成鉀鹽具水溶性。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,浸製植物標本的儲存,就是利用此特性。在光合