为什么叶绿素有选择吸收光谱的特性

为什么叶绿素有选择吸收光谱的特性
为什么叶绿素有选择吸收光谱的特性

为什么叶绿素有选择吸收光谱的特性
光是由光子组成的,组成光的光子有很多种,这些光子的振动频率和能量都不相同.用三棱镜可以将不同的光子分开,这就是光谱.叶绿素吸收光实质是吸收光子,叶绿素吸收光子后,其电子从基态跃迁到激发态,并从水中获取电子导致水的分解,只有振动频率能与电子共振的光子且能满足电子跃迁的能量要求,才能被叶绿素吸收.故叶绿素要选择吸收光谱.

叶绿素
绿色植物是利用空气中的二氧化碳、阳光、泥土中的水份及矿物质来为自己制造食物，整个过程名为“光合作用”，而所需的阳光则被叶子内的绿色元素吸收，这一种绿色元素就是叶绿素。
叶绿素（chlorophyll）：光合作用膜中的绿色色素，它是光合作用中捕获光的主要成分。
高等植物叶绿体中的叶绿素（chlorophyll ,chl）主要有叶绿素a 和叶绿素b 两种。它们...

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叶绿素
绿色植物是利用空气中的二氧化碳、阳光、泥土中的水份及矿物质来为自己制造食物，整个过程名为“光合作用”，而所需的阳光则被叶子内的绿色元素吸收，这一种绿色元素就是叶绿素。
叶绿素（chlorophyll）：光合作用膜中的绿色色素，它是光合作用中捕获光的主要成分。
高等植物叶绿体中的叶绿素（chlorophyll ,chl）主要有叶绿素a 和叶绿素b 两种。它们不溶于水，而溶于有机溶剂，如乙醇、丙酮、乙醚、氯仿等。在颜色上，叶绿素a 呈蓝绿色，而叶绿素b 呈黄绿色。按化学性质来说，叶绿素是叶绿酸的酯，能发生皂化反应。叶绿酸是双羧酸，其中一个羧基被甲醇所酯化，另一个被叶醇所酯化。
叶绿素分子含有一个卟啉环的“头部”和一个叶绿醇的“尾巴”。镁原子居于卟啉环的中央，偏向于带正电荷，与其相联的氮原子则偏向于带负电荷，因而卟啉具有极性，是亲水的，可以与蛋白质结合。叶醇是由四个异戊二烯单位组成的双萜，是一个亲脂的脂肪链，它决定了叶绿素的脂溶性。叶绿素不参与氢的传递或氢的氧化还原，而仅以电子传递（即电子得失引起的氧化还原）及共轭传递（直接能量传递）的方式参与能量的传递。
卟啉环中的镁原子可被H＋、Cu2＋、Zn2＋所置换。用酸处理叶片，H＋易进入叶绿体，置换镁原子形成去镁叶绿素，使叶片呈褐色。去镁叶绿素易再与铜离子结合，形成铜代叶绿素，颜色比原来更稳定。人们常根据这一原理用醋酸铜处理来保存绿色植物标本。
共有a、b、c和d4种。凡进行光合作用时释放氧气的植物均含有叶绿素a；叶绿素b存在于高等植物、绿藻和眼虫藻中；叶绿素c存在于硅藻、鞭毛藻和褐藻中，叶绿素d存在于红藻。叶绿素a的分子结构由4个吡咯环通过4个甲烯基（=CH—）连接形成环状结构，称为卟啉（环上有侧链）。卟啉环中央结合着1个镁原子，并有一环戊酮（Ⅴ），在环Ⅳ上的丙酸被叶绿醇（C20H39OH）酯化、皂化后形成钾盐具水溶性。在酸性环境中，卟啉环中的镁可被H取代，称为去镁叶绿素，呈褐色，当用铜或锌取代H，其颜色又变为绿色，此种色素稳定，在光下不退色，也不为酸所破坏，浸制植物标本的保存，就是利用此特性。在光合作用中，绝大部分叶绿素的作用是吸收及传递光能，仅极少数叶绿素a分子起转换光能的作用。它们在活体中大概都是与蛋白质结合在一起，存在于类囊体膜上。
叶绿醇是亲脂的脂肪族链，由于它的存在而决定了叶绿素分子的脂溶性，使之溶于丙酮、酒精、乙醚等有机溶剂中。主要吸收红光及蓝紫光，因而使其显绿色，由于在结构上的差别，叶绿素a呈蓝绿色，b呈黄绿色。在光下易被氧化而退色。叶绿素是双羧酸的酯，与碱发生皂化反应。
叶绿素的作用
造血功能
诺贝尔得奖人Dr.Richard Willstatter和Dr.Hans Fisher也发现：叶绿素的分子与人体的红血球分子在结构上很是相似，唯一的分别就是各自的核心为镁原子与铁原子。因此，饮用叶绿素对产妇与因意外失血者会有很大的帮助。
帮助解除体内杀虫剂与药物残渣
营养学家Bernard Jensen博士指出，叶绿素能除去杀虫剂与药物残渣的毒素，并能与辐射性物质结合而将之排出体外。此外，他也发现一般上健康的人会比病患者拥有较高的血球计数，但通过吸收大量的叶绿素之后，病患者的血球计数就会增加，健康状况也会有所改善。
养颜美肤
新英国医药期刊曾经做过这样的报导：叶绿素有助于克制内部感染与皮肤问题。美国外科杂志报导：Temple大学在1200名病人身上，尝试以叶绿素医治各种病症，效果极佳。
叶绿素的多种保健功能
随着人们对无污染的绿色食品的关注程度逐渐增高，叶绿素——这种存在于绿色植物中的一种独特而重要的营养物质，其保健功能也开始受到人们的重视。健之堂专家指出叶绿素除了可以抵抗辐射，强健肌肉，还另有八大保健作用。
1）造血作用：叶绿素中富含微量元素铁，是天然的造血原料，没有叶绿素，就不能源源不断地制造血液，人体就会发生贫血。
2）提供维生素：叶绿素中含有大量的维生素C与无机盐，是人体生命活动中不可缺少的物质，还可以保持体液的弱碱性，有利于健康。
3）维持酶的活性：酵素也称“酶”，是人体内化学变化的催化剂，负责各种化学物质的合成和分解工作。若酵素不足，一些化学物质得不到充分的分解与合成，就会形成过氧化物质自由基，它破坏人体的正常细胞，导致各种疾病的发生。而叶绿素可以维持酵素的活性，使其发挥出极强的抗氧化作用，抵抗自由基，延缓衰老。
4）解毒作用：叶绿素是最好的天然解毒剂，可以中和各种垃圾食品中含有的防腐剂、添加剂和香精等在体内积存的毒素，并将其排出体外起到净化血液的作用。
5）消炎作用：叶绿素还能预防感染，防止炎症的扩散，具有杀菌消炎的作用。对于很多炎症特别是皮肤发炎、外伤、久治不愈的胃溃疡、肠炎等都有意想不到的效果。
6）脱臭作用：叶绿素的又一重要作用就是脱臭，原因在于它可以抑制代谢过程中产生的硫化物。只要每天适量的饮用青汁，就能使口腔、鼻腔、身体散发出的口臭、汗味、尿味、粪便味等异味消失。
7）抗病强身：叶绿素在改善体质，祛病强身方面也有很多作用。如能增强机体的耐受力；还有抗衰老、抗癌、防止基因突变等功能，是人体健康的卫士。
8）纤维素丰富：因为纤维在植物的叶子中与叶绿素一同存在，所以摄取叶绿素就等于同时摄取了纤维素。
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KND大麦若叶青汁是用绿色植物大麦幼苗精制而成，大麦苗经日本科学家荻原义秀博士十多年来的研究证实是陆地上单项资料中，含营养最丰富、最均衡的一种植物。青汁中不仅有丰富的叶绿素，还含有充足的维生素、矿物质、活性酵素、蛋白质、膳食纤维等营养物质，是一种天然高碱性食品，对于改善酸性体质，净化血液、抗氧化、排出毒素、预防疾病都有意想不到的效果！
叶绿素在食品加工与储藏中的变化
① 酸和热引起的变化
绿色蔬菜加工中的热烫和杀菌是造成叶绿素损失的主要原因。在加热下组织被破坏，细胞内的有机酸成分不再区域化，加强了与叶绿素的接触。更重要的是，又生成了新的有机酸，如乙酸、吡咯酮羧酸、草酸、苹果酸、柠檬酸等。由于酸的作用，叶绿素发生脱镁反应生成脱镁叶绿素，并进一步生成焦脱镁叶绿素，食品的颜色转变为橄榄绿、甚至褐色。pH是决定脱镁反应速度的一个重要因素。在pH9.0时，叶绿素很耐热；在pH3.0时，非常不稳定。植物组织在加热期间，其pH值大约会下降1，这对叶绿素的降解影响很大。提高罐藏蔬菜的pH是一种有用的护绿方法，加入适量钙、镁的氢氧化物或氧化物以提高热烫液的pH，可防止生成脱镁叶绿素，但会破坏植物的质地、风味和维生素C。
② 酶促变化
在植物衰老和储藏过程中，酶能引起叶绿素的分解破坏。这种酶促变化可分为直接作用和间接作用两类。直接以叶绿素为底物的只有叶绿素酶，催化叶绿素中植醇酯键水解而产生脱植醇叶绿素。脱镁叶绿素也是它的底物，产物是水溶性的脱镁脱植叶绿素，它是橄榄绿色的。叶绿素酶的最适温度为60～82℃，100℃时完全失活。
起间接作用的有蛋白酶、酯酶、脂氧合酶、过氧化物酶、果胶酯酶等。蛋白酶和酯酶通过分解叶绿素蛋白质复合体，使叶绿素失去保护而更易遭到破坏。脂氧合酶和过氧化物酶可催化相应的底物氧化，其间产生的物质会引起叶绿素的氧化分解。果胶酯酶的作用是将果胶水解为果胶酸，从而提高了质子浓度，使叶绿素脱镁而被破坏。
③ 光解
在活体绿色植物中，叶绿素既可发挥光合作用，又不会发生光分解。但在加工储藏过程中，叶绿素经常会受到光和氧气作用，被光解为一系列小分子物质而褪色。光解产物是乳酸、柠檬酸、琥珀酸、马来酸以及少量丙氨酸。因此，正确选择包装材料和方法以及适当使用抗氧化剂，以防止光氧化褪色。

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