叶绿素
光合作用的第一步是光能被叶绿素(Chlorophyll)吸收并将叶绿素离子化。产生的化学能被暂时储存在三磷酸腺苷(ATP)中，并最终将二氧化碳和水转化为氧氣和碳水化合物。叶绿素a和叶绿素b的吸收光谱较为接近，两者在蓝紫光（430~480nm）和红光区（640~660nm）都有一吸收高峰，叶绿素ab对绿光的吸收很少，所以呈绿色。[1]
空間填充模型的葉綠素分子。
叶绿素存在于植物细胞的叶绿体中（图中紫色部分为细胞壁，绿色部分为叶绿体）。
并非只有叶子才有叶绿素，叶柄的薄壁细胞都有叶绿素的存在。就是在一片叶子之中，也并非只有叶肉细胞有叶绿素，维管束鞘和保衛細胞都有叶绿素。当秋天渐渐来临，日照时间和空气适度都逐渐变少时， 一层在叶柄和树的木质部的细胞就慢慢形成了。这层细胞妨碍了水和养料的输送，因此光合作用减产了，没有了叶绿素的叶子在短时间内就变成其他颜色了。
化学结构
葉綠素是二氫卟吩色素，結構上和卟啉色素例如血紅素（常見者，中心有一鐵原子）類似。在二氫卟吩環的中央有一個鎂原子。葉綠素有多個側鏈，通常包括一個長的植基。以下是自然界中可以找到的幾種葉綠素：
| 叶绿素a | 叶绿素b | 叶绿素c1 | 叶绿素c2 | 叶绿素d | 叶绿素f | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 分子式 | C55H72O5N4Mg | C55H70O6N4Mg | C35H30O5N4Mg | C35H28O5N4Mg | C54H70O6N4Mg | C55H70O6N4Mg |
| C2 团 | -CH3 | -CH3 | -CH3 | -CH3 | -CH3 | -CHO |
| C3 团 | -CH=CH2 | -CH=CH2 | -CH=CH2 | -CH=CH2 | -CHO | -CH=CH2 |
| C7 团 | -CH3 | -CHO | -CH3 | -CH3 | -CH3 | -CH3 |
| C8 团 | -CH2CH3 | -CH2CH3 | -CH2CH3 | -CH=CH2 | -CH2CH3 | -CH2CH3 |
| C17 团 | -CH2CH2COO-Phytyl | -CH2CH2COO-Phytyl | -CH=CHCOOH | -CH=CHCOOH | -CH2CH2COO-Phytyl | -CH2CH2COO-Phytyl |
| C17-C18 键 | 单键 | 单键 | 双键 | 双键 | 单键 | 单键 |
| 存在 | 普遍存在 | 陆生植物与绿藻、轮藻等 | 多种藻类 | 多种藻类 | 一些红藻 | 某些蓝藻 |
 叶绿素a的结构 |
 叶绿素b的结构 |
 叶绿素d的结构 |
 叶绿素c1的结构 |
 叶绿素c2的结构 |
 叶绿素f的结构 |
 叶绿素 a、b 和d的共有结构 |
 叶绿素 c1和 c2的共有结构 |
叶绿素和光合作用
紫罗兰叶片的绿色区域包含叶绿素而白色区域无叶绿素存在。将一片脱去淀粉的紫罗兰叶片放在阳光下数小时之后用碘试剂检测，可以发现只有叶片上绿色的区域变色而白色区域没有，也就是说只有绿色区域有淀粉存在。这显示了光合作用在缺乏叶绿素的情况下无法进行，叶绿素存在是光合作用的必要条件。葉綠素 a 為主要進行光反應的色素，故又稱主色素，其餘色素則可吸收光能傳遞給葉綠素 a 進行光反應，故葉綠素 b、類胡蘿蔔素及葉黃素等色素又稱輔助色素。
參見
参考文献
- 《植物生物学》第四版 周云龙 刘全儒主编
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