叶绿素和类胡萝卜素之间的关系是什么(the Relationship between Chlorophyll and Carotenoids)？

叶绿素和类胡萝卜素都是参与光合作用的色素或发色团。叶绿素和类胡萝卜素都负责收集光，吸收光子，并将激发能量传递到光合反应中心。然而，只有叶绿素在反应中心内起作用细胞膜上的电荷分离。正是叶绿素引发了一系列电子转...

叶绿素和类胡萝卜素都是参与光合作用的色素或发色团。叶绿素和类胡萝卜素都负责收集光，吸收光子，并将激发能量传递到光合反应中心。然而，只有叶绿素在反应中心内起作用细胞膜上的电荷分离。正是叶绿素引发了一系列电子转移反应，最终将二氧化碳（CO2）还原为碳水化合物。

众所周知，叶绿素可以使植物绿色。在希腊语中，叶绿素的意思是"绿叶"，1818年由皮埃尔·约瑟夫·佩莱蒂埃和约瑟夫·比奈梅·卡文图首次鉴定出叶绿素。叶绿素以其绿色外观和地球上最丰富的光合色素。自从最初发现以来，已经发现了几十种类型的叶绿素分子，分子上都是环状四吡咯，通常含有一个中心镁离子。叶绿素的化学结构有可能容易地获得或失去电子，这就是它吸收光子并将激发能量传递到光合反应中心及其内部。

粉状虾青素，一种类胡萝卜素叶绿素和类胡萝卜素都是捕光色素，但叶绿素是最丰富的，也是光合作用最关键的。不同类型的叶绿素结合在一起，能够吸收光合光谱的大部分，从330-1，050纳米。一个例外是所谓的"绿色间隙"，大约500纳米。需要辅助色素来填补这个吸收间隙。

叶绿素对植物的光合作用至关重要叶绿素的第二个局限性来自于使它们在光合系统中如此强大的色素的特性：它们保持长期兴奋状态的能力，也会导致产生有毒的活性氧。同样，辅助色素，特别是类胡萝卜素，叶绿素和类胡萝卜素都在光合作用过程中使用类胡萝卜素是发色团，通常是红色、橙色或黄色。最著名的类胡萝卜素可能是胡萝卜素，它使胡萝卜呈现橙色。类胡萝卜素有两个主要功能：为光合作用收集光能和保护叶绿素免受光损伤类胡萝卜素的主要功能是从光子中吸收光能，与胆红素蛋白一起，它们帮助吸收500纳米附近的"绿带"中的能量。它们不能将这些能量直接转移到反应中心的光合通道中。相反，它们将激发能量直接传递给叶绿素分子，然后由叶绿素分子将能量传递到反应中心，进入光合途径，因此类胡萝卜素被称为辅助色素，叶绿素和类胡萝卜素共同构成细胞内的采光天线类胡萝卜素最重要的功能可能是保护叶绿素和周围的细胞免受光损伤，叶绿素经常产生有毒的活性氧，从而导致多种细胞损伤，在高光照条件下，类胡萝卜素特别容易产生自由基。类胡萝卜素能够吸收多余的光，将其从叶绿素中转移出去。与叶绿素不同，类胡萝卜素可以无害地将多余的激发能量转化为热量光合作用是将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气。