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[转载]提取出来的叶绿素为什么见光易分解？

来源：花匠小妙招时间：2025-01-07 07:22

叶绿素a分子

学生问题：在上课时，提到提取色素最好的弱光下进行，因为叶绿素不稳定，见光易分解。有学生突然问，叶片中的叶绿素为什么在光下不分解呢？这是课堂中生成性的问题，解决生成性的问题是课堂教学中我最喜欢的，我的课堂当场回答是提取出来的色素并不是存在类囊体膜结构上，和提取出来的色素溶液有区别，细胞内的膜结构可以使细胞内的物质区域化，光下易分解并不仅仅只有光作为唯一条件，具体情况有待于查找资料。

一、叶绿素的发现

在20世纪初，德国化学家韦尔斯泰特采用了当时最先进的色层分离法来提取绿叶中的物质。经过10年的艰苦努力，韦尔斯泰特用成吨的绿叶，终于捕捉到了叶中的神秘物质——叶绿素，正是由于叶绿素在植物体内所起到的奇特作用，才使我们人类得以生存。由于成功地提取了叶绿素，1915年，韦尔斯泰特荣获了诺贝尔化学奖。

二、叶绿素的结构和生理作用

叶绿素分子是由两部分组成的：核心部分是一个卟啉环，其功能是光吸收；另一部分是一个很长的脂肪烃侧链，称为叶绿醇，叶绿素用这种侧链插入到类囊体膜。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。

各种叶绿素之间的结构差别很小。如叶绿素a和b仅在吡咯环Ⅱ上的附加基团上有差异：前者是甲基，后者是甲醛基。细菌叶绿素和叶绿素a不同处也只在于卟啉环Ⅰ上的乙烯基换成酮基和环Ⅱ上的一对双键被氢化。由于在结构上的差别，叶绿素a呈蓝绿色，b呈黄绿色。

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。叶绿素分子通过卟啉环中单键和双键的改变来吸收可见光。

三、叶绿素在什么条件下容易分解

叶绿素不很稳定，光、酸、碱、氧、氧化剂等都会使其分解。

1．pH

pH是决定脱镁反应速度的一个重要因素。

由于酸的作用，氢离子易进入叶绿体，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，使叶片呈褐色。

卟啉环中的镁原子可被氢离子、铜离子、锌离子所置换。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。

叶绿素是双羧酸的酯，与碱发生皂化反应。

2．加热

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。

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。