叶绿素是怎么产生的

叶绿素是叶绿体在阳光的照射下产生的一种物质，叶绿体因含有叶绿素而呈现出绿色，存在于植物、藻类和一些细菌中的色素，它在光合作用中扮演着重要的角色。

叶绿素是怎么产生的

绿色植物是利用空气中的二氧化碳、阳光、泥土中的水分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物质吸收，这一种物质就是叶绿素。

叶片中叶绿素含量与光合强度密切相关。叶色深绿、叶绿素含量高的叶片，其光合强度明显高于叶色浅、叶绿素含量低的叶片，有时相差达2－3倍。

叶绿素的形成与光照、温度、水分、矿质元素、氧气供应状况密切相关：

1、光照

光是叶绿体发育和叶绿素合成必不可少的条件。绿叶无光下变黄，黄叶再置于光下变绿。植物叶片只有依靠光才能生成叶绿素，转变为绿色。可见光光照都能促进叶绿素的合成。叶绿素从光中吸收能量，然后能量被用来将二氧化碳转变为碳水化合物。植物在缺光条件下，影响叶绿素合成而使叶子变黄的现象，称为“黄化现象”。

2、温度

温度通过影响酶的活性来影响叶绿素的合成。叶绿素的生物合成是一系列酶促反应，受温度影响。叶绿素形成的最低温度约2-4℃，最适温度约30℃，最高温度约40℃。温度过高、过低都会降低光合速率，抑制叶绿素形成，加速叶绿素的降解。秋天叶子变黄，与低温抑制叶绿素形成有关。

3、矿质元素

矿质元素对叶绿素的合成也有很大影响。叶绿素的形成必须有一定的矿质营养元素。氮和镁是组成叶绿素的成分，不可缺少。铁、锰、铜、锌等是叶绿素生物合成过程中某些酶的活化剂，具有催化功能，在叶绿素形成中起辅助作用。

因此，缺少这些元素时都会引起缺绿症，其中尤以氮的影响最大。叶色的深浅可作为衡量树体内营养元素水平高低的标志，如：缺氮则叶片黄绿，氮充足时，叶色深绿；缺镁，叶绿素难以形成或遭破坏，而表现出叶脉间失绿变黄。

4、氧气

叶绿素的合成过程是有氧呼吸作用，因此缺氧会影响叶绿素的合成。光能过剩时，氧引起叶绿素的光氧化。

5、糖类

缺糖的叶片难以形成叶绿素，而将叶片放入糖液中，叶绿素迅速合成。

6、叶绿素形成和水有密切关系

叶片缺水，不但影响叶绿素生物合成，且与蛋白质合成受阻有关。缺水还促使原有叶绿素的加速分解，造成叶子变成黄褐色。严重缺水时，叶绿素合成减慢，降解加速，所以干旱时叶片呈黄褐色。此外，叶绿素的形成还受遗传因素控制。如水稻、玉米的白化苗以及花卉中的花叶不能合成叶绿素，有些病毒也能引起花叶病。

叶绿素的组成元素

叶绿素，是植物进行光合作用的主要色素，是一类含脂的色素家族，位于类囊体膜。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。

叶绿素为镁卟啉化合物，包括叶绿素a、b、c、d、f以及原叶绿素和细菌叶绿素等。叶绿素不很稳定，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。叶绿素有造血、提供维生素、解毒、抗病等多种用途。

叶绿素含量的测定方法主要有紫外分光光度法、荧光分析法、活体叶绿素仪法、光声光谱法和高效液相色谱法。不过目前应用最为广泛的还是分光光度法。

叶绿素的作用

1.抗氧化作用：叶绿素具有强大的抗氧化作用，可保护细胞免受自由基损伤。

2.免疫调节作用：叶绿素可以增强免疫系统功能并降低炎症反应。

3.抗癌作用：研究表明，叶绿素可能对某些类型的癌症有预防和治疗作用。

4.改善消化吸收：叶绿素可以促进肠道健康，并提高营养物质的吸收率。

5.减轻疲劳：叶绿素可以提高能量水平，增加耐力，缓解疲劳感。

叶绿素的发展史

“叶绿素”探索的故事要从1818年开始，法国药剂师、化学家彼里蒂埃和卡万图，首次发现叶绿素，并分别将其命名为“叶绿素”但没有确定它们是什么物质。

直到1915年，德国科学家威尔施泰特，终于捕捉到了“叶绿素”破击叶绿素结构研究，进入实质性进展。在这之前有很多科学家也在研究，英国化学教授辛克，他认为“叶绿素”是一种混合物，不是纯净的化合物。

1906年到1913年间，德国化学家威尔斯塔特和他的助手斯托尔明确指出“叶绿素”不是单一均匀的物质。他利用了俄罗斯植物学家，茨维特创造的色层分离法，分离了“叶绿素”分子中的镁原子。

并成功应用于二战期间，美国军医将“叶绿素”与“青霉素”协同作用与伤员救治，增强了人类抵抗细菌性感染的能力，但未能找到提取高纯度“叶绿素”的方法。

1930时候，德国科学家汉斯。费歇尔，破解了“叶绿素”的分子结构，发现“叶绿素”分子结构与人体的红血球分子，结构上很相似，制造成了“人造血红素”。

直到1935年，欧洲化学家理查德发现“叶绿素”是绿色血液，和人体血液似乎是化学结构上的双胞胎。从此开启了“叶绿素”与人体血红细胞深一步的研究。

关键在1937年这段时间里，瑞士科学家卡勒，发现了植物里的天然色素，这一发现在19世纪40年代，让“叶绿素”作为色素原料，开始广泛应用于食品加工工业领域，而且大多数具有营养保健功能。

自从1961年，卡尔文，揭示了自然界中最基本的生命活动过程后，美国科学家伍德沃德于1965年，成功合成了“叶绿素”，科研人员正式开始“叶绿素”研究。历经4年，英国生物化学家米切尔，正式宣告生物体内能量的来源就是“叶绿素”。

1988年，德国科学家戴森霍弗、胡贝尔、米歇尔测定出“叶绿素”能够防治重大疾病，但还缺少人体排除毒素之类的辅助配合。但在1997年的时候，科学家博耶、沃克和斯科，研究出了ATP合成酶，为输出毒物、代谢废物，提供了条件。

但“叶绿素”的化学性质极不稳定，对光、温度和pH的变化非常敏感，所以，在加工与贮藏过程中，人们对有效的保存方法一直在进行研究。