叶绿素

叶绿素是光合生物利用光能的一类色素。高等植物中的叶绿素a和叶绿素b具有含氮的环状结构，中心结合镁，并带有长的疏水性侧链；两者部分化学基团不同，吸收光的特征也随之变化。叶绿体则是包含膜系统、酶和遗传物质的细胞器，不能与其中的叶绿素混为一谈。

叶片的绿色来自入射光经过选择性吸收、反射和透射后的综合结果。叶绿素a、b通常较强地吸收蓝光和红光，对绿光的吸收相对较弱，但这不意味着绿光一概不能用于光合作用。类胡萝卜素也是重要光合色素，却不属于叶绿素。

参考：[1]

肉眼看来均匀的绿色提取液，实际上可能含有不同色素。色谱分离利用分子对固定相和流动相亲和力的差别，使混合物中的组分以不同速度迁移；因此，叶片颜色并不能证明其中只有一种色素。分离研究把外观描述转化为可以分别分析的化学对象。

分光光度计比较不同波长下入射光与透过样品的光，可获得吸收光谱。不同叶绿素的吸收曲线并不完全相同，其他色素又扩展了集光范围。吸收光谱回答的是样品吸收什么光，不应直接当作整个生物在各条件下制造有机物的效率曲线。

参考：[1]

叶绿素并非在膜中任意散布。光系统的蛋白质把许多色素安置在特定位置，形成天线与反应中心相配合的结构。天线色素吸收光后，激发能可以在相邻色素间传递，最终到达反应中心；这类能量传递与电子沿传递链移动是不同过程。

反应中心的叶绿素参与光诱导的电荷分离，使吸收的光能进入电子转移过程。光系统Ⅰ的结构研究显示，蛋白质支架同时组织叶绿素、其他色素以及电子传递辅因子，空间排列使捕光与定向传递相衔接。孤立的一种色素不能独自完成这个系统的全部功能。

在植物的类囊体膜上，光系统Ⅱ与光系统Ⅰ配合电子传递及跨膜质子梯度的形成，为生成ATP和NADPH提供条件；碳固定随后利用这些产物。叶绿素的作用因而不能概括成“绿色分子直接把二氧化碳变成糖”。

参考：[1] [2]

叶绿素的光学性质也被用于大尺度观测。NASA依据海水反射和吸收光的变化，利用卫星资料估算海表叶绿素浓度，描绘浮游植物分布。其全球地图给出每立方米海水中的叶绿素质量；图上的配色是数据表达，不是海面实际颜色的简单照片。

这类指标有助于研究海洋生态与碳循环，却需要联系光照和营养供给解释。例如，沿岸上升流常把深层营养物质带至表层，促进浮游植物生长。叶绿素含量、色素所处的光系统状态和最终碳固定量属于不同层次的信息，单凭“更绿”不能判断光合效率更高。

参考：[1] [3]