葉綠素和類胡蘿卜素之間的關系是什么(the Relationship between Chlorophyll and Carotenoids)？

葉綠素和類胡蘿卜素都是參與光合作用的色素或發色團。葉綠素和類胡蘿卜素都負責收集光，吸收光子，并將激發能量傳遞到光合反應中心。然而，只有葉綠素在反應中心內起作用細胞膜上的電荷分離。正是葉綠素引發了一系列電子轉...

葉綠素和類胡蘿卜素都是參與光合作用的色素或發色團。葉綠素和類胡蘿卜素都負責收集光，吸收光子，并將激發能量傳遞到光合反應中心。然而，只有葉綠素在反應中心內起作用細胞膜上的電荷分離。正是葉綠素引發了一系列電子轉移反應，最終將二氧化碳（CO2）還原為碳水化合物。

眾所周知，葉綠素可以使植物綠色。在希臘語中，葉綠素的意思是"綠葉"，1818年由皮埃爾·約瑟夫·佩萊蒂埃和約瑟夫·比奈梅·卡文圖首次鑒定出葉綠素。葉綠素以其綠色外觀和地球上最豐富的光合色素。自從最初發現以來，已經發現了幾十種類型的葉綠素分子，分子上都是環狀四吡咯，通常含有一個中心鎂離子。葉綠素的化學結構有可能容易地獲得或失去電子，這就是它吸收光子并將激發能量傳遞到光合反應中心及其內部。

粉狀蝦青素，一種類胡蘿卜素葉綠素和類胡蘿卜素都是捕光色素，但葉綠素是最豐富的，也是光合作用最關鍵的。不同類型的葉綠素結合在一起，能夠吸收光合光譜的大部分，從330-1，050納米。一個例外是所謂的"綠色間隙"，大約500納米。需要輔助色素來填補這個吸收間隙。

葉綠素對植物的光合作用至關重要葉綠素的第二個局限性來自于使它們在光合系統中如此強大的色素的特性：它們保持長期興奮狀態的能力，也會導致產生有毒的活性氧。同樣，輔助色素，特別是類胡蘿卜素，葉綠素和類胡蘿卜素都在光合作用過程中使用類胡蘿卜素是發色團，通常是紅色、橙色或黃色。最著名的類胡蘿卜素可能是胡蘿卜素，它使胡蘿卜呈現橙色。類胡蘿卜素有兩個主要功能：為光合作用收集光能和保護葉綠素免受光損傷類胡蘿卜素的主要功能是從光子中吸收光能，與膽紅素蛋白一起，它們幫助吸收500納米附近的"綠帶"中的能量。它們不能將這些能量直接轉移到反應中心的光合通道中。相反，它們將激發能量直接傳遞給葉綠素分子，然后由葉綠素分子將能量傳遞到反應中心，進入光合途徑，因此類胡蘿卜素被稱為輔助色素，葉綠素和類胡蘿卜素共同構成細胞內的采光天線類胡蘿卜素最重要的功能可能是保護葉綠素和周圍的細胞免受光損傷，葉綠素經常產生有毒的活性氧，從而導致多種細胞損傷，在高光照條件下，類胡蘿卜素特別容易產生自由基。類胡蘿卜素能夠吸收多余的光，將其從葉綠素中轉移出去。與葉綠素不同，類胡蘿卜素可以無害地將多余的激發能量轉化為熱量光合作用是將二氧化碳和水轉化為葡萄糖和氧氣。