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脱镁叶绿素

脱镁叶绿素(英文名:Pheophytin),在中国亦称藻褐素,是一种在叶绿素经加酸、加热或脱镁作用后形成的物质,伴随着颜色的变化。这种变化通常发生在水污染导致浮游植物细胞破裂并死亡的情况下。由于脱镁叶绿素的比例能够反映水质状况,因此常用于评估水质。

形成过程

脱镁叶绿素是在特定条件下由叶绿素转化而来。这些条件包括酸性环境、高温处理以及镁离子的脱离。在酸性环境中,叶绿素中的镁原子会被氢原子取代,形成去镁叶绿素,呈现褐色。如果使用铜或锌代替氢,则颜色将转变为绿色。这种色素具有稳定性,在光照下不会褪色,也不会受到酸的影响。这一特性使其适用于制作植物标本的保存液。

光合作用中的角色

在光合作用过程中,大部分叶绿素的功能是吸收和传递光能,只有极少量的叶绿素a参与能量转换。在生物体内,叶绿素通常是与蛋白质相结合,存在于类囊体膜上。

光谱特性

脱镁叶绿素的光谱特征表现为蓝光吸收峰位于412纳米波长处,红光吸收峰则在670纳米波长附近。在412纳米波长处,脱镁叶绿素的比吸收系数显著高于叶绿素a。而在440纳米波长处,叶绿素a的比吸收系数略微超过脱镁叶绿素。在670至675纳米波长范围内,叶绿素a的比吸收系数大约是脱镁叶绿素的三倍。随着脱镁叶绿素在色素总量中占比增加,浮游植物的吸收光谱显示蓝光吸收峰向412纳米波长移动,且高度取决于脱镁叶绿素的浓度。相比之下,红光吸收峰的高度主要受叶绿素a浓度影响。通过将色素浓度与吸收系数进行幂函数拟合分析发现,在412和440纳米波长处,脱镁叶绿素的吸收系数与浓度的相关性更高,而在675纳米波长处则是叶绿素a的情况更佳。

参考资料

脱镁叶绿素的应用和制备.化源网.2024-09-12

脱镁叶绿素的主要应用.化学书.2024-09-12

[科普中国]-焦脱镁叶绿素.科普中国网.2024-09-12