葉綠素的結構
葉綠素a、葉綠素b 以及細菌葉綠素的化學結構
不同種類的葉綠素分子都含有一個四吡咯環,中心結合一個Mg 原子。末端還有一個長鏈烴,所以葉綠素分子是疏水的。不同的葉綠素分子只是環上的基團不同。葉綠素a 和葉綠素b 只在一個支鏈上有差別,前者是甲基,后者是甲酰基。細菌葉綠素與葉綠素a 相比,也是在支鏈上有不同修飾。
葉綠素的生物合成
通過同位素標記實驗、酶學研究和突變體分析,目前已經對葉綠素生物合成的途徑有了詳細的了解。
葉綠素和血紅素的生物合成前體是ALA(氨基乙酰丙酸),兩分子由谷氨酸合成的δ氨基乙酰丙酸(ALA)反應生成膽色素原(PBG)。4個PBG 分子形成原卟啉IX 的環狀結構,葉綠素合成的第一步是由鎂螯合酶插入Mg 離子,形成Mg-原卟啉,之后形成原葉綠素酯,再還原生成葉綠素酯。[1][2]
葉綠素的生物合成
葉綠素a 的合成還需要進一步修飾,其中包括加上植醇鏈,葉綠素b 的合成以葉綠素a 為前體。葉綠素合成的最后一步就是疏水植醇鏈的酯化作用。不同的葉綠素在支鏈結構和吡咯環的飽和程度上有所不同。比如,葉綠素b 是由加氧酶將葉綠素a 的甲基轉化為甲酰基形成的。這種結構上的微小改變使它們的吸收性質發生了很大改變。[1][3]
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