叶绿素是什么 叶绿素的用途

叶绿素是高等植物和其它所有能进行光合作用的生物体含有的一类绿色色素。叶绿素有多种，例如叶绿素a、b、c和d，以及细菌叶绿素和绿菌属叶绿素等，与食品有关的主要是高等植物中的叶绿素a和b两种。

叶绿素是什么

叶绿素是高等植物和其它所有能进行光合作用的生物体含有的一类绿色色素。

其结构共同特点是结构中包括四个吡咯构成的卟啉环，四个吡咯与金属镁元素结合。叶绿素吸收大部分的红光和紫光但反射绿光，所以叶绿素呈现绿色，它在光合作用的光吸收中起核心作用。叶绿素存在于叶片的叶绿体内的类囊体膜上。

在叶绿体内，叶绿素可看成是嵌在蛋白质层和带有一个位于叶绿素植醇链旁边的类胡萝卜素脂类之间。当细胞死亡后，叶绿素即从叶绿体内游离出来，游离叶绿素很不稳定，光、酸、碱、氧、氧化剂等都会使其分解。

叶绿素是植物进行光合作用时必须的催化剂。叶绿素a为蓝黑色晶体，熔点150-153℃，叶绿素b为深色晶体，熔点120-130℃。叶绿素a和叶绿素b均可溶于乙醇、乙醚和丙酮等溶剂，不溶于水，因此，可以用极性溶剂如丙酮、甲醇、乙醇、乙酸乙酯等提取叶绿素。

叶绿素的用途

叶绿素在阳光的作用下，能将空气中的二氧化碳和水合成有机物，同时释放出氧气，被称为光合作用。从而为人类提供粮食和能源。

叶绿素具有抗氧化、抗突变、抗炎症、抑制癌细胞、清除重金属污染、减轻黄曲霉毒素致癌效果等作用。

预防DNA的氧化损伤作用，并通过螯合各种促氧化金属离子而抑制脂质氧化。

在体外研究中，叶绿素可抑制胰腺癌细胞；在动物研究中，给高脂膳食造成的肥胖小鼠灌喂菠菜叶绿素提取物，可以减轻内毒素血症，降低多个炎症反应指标。

20世纪90年代，人们发现叶绿素及其衍生物可以抑制多种化学致癌物的致突变作用。在黄曲霉毒素污染地区的人体研究中发现，应用叶绿酸或富含叶绿素的食物进行预防干预，可以降低体内黄曲霉毒素代谢物的水平，可能有利于降低黄曲霉毒素污染带来的肝癌风险。

血红素有催化脂质氧化的作用，因此吃得过多时会促进细胞过度增殖，产生细胞毒性。食用含有大量叶绿素的食物，叶绿素会替代血红素，保护人体不被过多的血红素危害。

叶绿素可以螯合多种金属离子，与重金属离子的结合能力尤其很强，叶绿素被用于重金属污染的清除。

叶绿素呈现黑绿至深绿色油状物，可溶于乙醚和丙酮等有机溶剂，微溶于醇，受光、热或遇酸易褪色，因而需用铜、铁或钴来置换叶绿素中的镁，以使叶绿素保持稳定状态。用叶绿素作食品色素可靠性和安全性高。

叶绿素的化学性质

高等植物叶绿体中的叶绿素主要有叶绿素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。叶绿素a分子式：C55H72O5N4Mg；叶绿素b分子式：C55H70O6N4Mg。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，而仅以电子传递及共轭传递的方式参与能量的传递。

卟啉环中的镁原子可被氢离子、铜离子、锌离子所置换。用酸处理叶片，氢离子易进入叶绿体，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。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。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。

叶绿素不是很稳定，光、酸、碱、氧、氧化剂等都会使其分解。酸性条件下，叶绿素分子很容易失去卟啉环中的镁成为去镁叶绿素。叶绿素溶液能进行部分类似光合作用的反应，在光下使某些化合物氧化或还原。人工制备的叶绿素膜在光下能产生光电位和光电流，也能催化某些氧化还原反应。