光合色素

光合色素 （Photosynthetic pigments）

在光合作用中参与吸收、传递光能或引起原初光化学反应的色素。高等植物和大部分藻类的光合色素是叶绿素a，b和类胡萝卜素；在许多藻类中除叶绿素a，b外，还有叶绿素c，d和藻胆素，如藻红素和藻蓝素；在光合细菌中是细菌叶绿素等；在嗜盐菌中则是一种类似视紫质的色素11-顺-视黄醛（11－cis－retinal）。

叶绿素a，b和细菌叶绿素都由一个与镁络合的卟啉环和一个长链醇组成，它们之间仅有很小的差别。类胡萝卜素是由异戊烯单元组成的四萜，藻胆素是一类色素蛋白，其生色团是由吡咯环组成的链，不含金属，而类色素都具有较多的共轭双键。除盐细菌中的假视紫红质（一种胡萝卜素）外，它们都不直接参与光化学反应，只参与光的吸收和能量的传递，所以曾称为辅助色素。但叶绿素b和一部分叶绿素a也不直接参加光化学反应，也可看作辅助色素。几类色素的吸收光谱不同，特别是藻红素和藻蓝素的吸收光谱与叶绿素的相差很大，这对于在海洋里生活的藻类适应不同的光质条件，有生态意义。

依功能不同，光合色素可分成天线色素和反应中心色素两类。天线色素捕获光能，并将光能传给反应中心。极大部分光合色素都起这一作用。反应中心色素的作用是以光能来引起电荷分离及光化学反应。它的主要成分是特殊的叶绿素a，其存在状态和光谱性质不同于一般的叶绿素a。光合色素所以能表现其特殊功能，是由于它在光合器中以特定的形式和蛋白质、脂质等结合。结合态的光合色素的性质如吸收光谱、氧化还原电位等，和非结合态的有明显差别。例如，叶绿体中的叶绿素a的红光波段吸收峰与在丙酮溶液中时相比，向长波方向偏数十纳米。光系统ⅰ（psⅰ）的叶绿素在照光时，在700纳米处有光吸收变化，光系统ⅱ（psⅱ）的则在680纳米处有光吸收变化（因而把光系统ⅰ，ⅱ分别称为 p700和 p680）。在psⅰ中的叶绿素a的氧化还原电位比离体时测得的数值低得多。