脫鎂葉綠素(英文名:Pheophytin),在中國亦稱藻褐素,是一種在葉綠素經加酸、加熱或脫鎂作用后形成的物質,伴隨著顏色的變化。這種變化通常發生在水污染導致浮游植物細胞破裂并死亡的情況下。由于脫鎂葉綠素的比例能夠反映水質狀況,因此常用于評估水質。
形成過程
脫鎂葉綠素是在特定條件下由葉綠素轉化而來。這些條件包括酸性環境、高溫處理以及鎂離子的脫離。在酸性環境中,葉綠素中的鎂原子會被氫原子取代,形成去鎂葉綠素,呈現褐色。如果使用銅或鋅代替氫,則顏色將轉變為綠色。這種色素具有穩定性,在光照下不會褪色,也不會受到酸的影響。這一特性使其適用于制作植物標本的保存液。
光合作用中的角色
在光合作用過程中,大部分葉綠素的功能是吸收和傳遞光能,只有極少量的葉綠素a參與能量轉換。在生物體內,葉綠素通常是與蛋白質相結合,存在于類囊體膜上。
光譜特性
脫鎂葉綠素的光譜特征表現為藍光吸收峰位于412納米波長處,紅光吸收峰則在670納米波長附近。在412納米波長處,脫鎂葉綠素的比吸收系數顯著高于葉綠素a。而在440納米波長處,葉綠素a的比吸收系數略微超過脫鎂葉綠素。在670至675納米波長范圍內,葉綠素a的比吸收系數大約是脫鎂葉綠素的三倍。隨著脫鎂葉綠素在色素總量中占比增加,浮游植物的吸收光譜顯示藍光吸收峰向412納米波長移動,且高度取決于脫鎂葉綠素的濃度。相比之下,紅光吸收峰的高度主要受葉綠素a濃度影響。通過將色素濃度與吸收系數進行冪函數擬合分析發現,在412和440納米波長處,脫鎂葉綠素的吸收系數與濃度的相關性更高,而在675納米波長處則是葉綠素a的情況更佳。
參考資料 >
脫鎂葉綠素的應用和制備.化源網.2024-09-12
脫鎂葉綠素的主要應用.化學書.2024-09-12
[科普中國]-焦脫鎂葉綠素.科普中國網.2024-09-12