엽록소

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엽록소(葉綠素) 또는 클로로필(chlorophyll)은 광합성의 핵심 분자로 빛에너지를 흡수하는 안테나 역할을 하는 색소이다. 엽록소에는 엽록소a, 엽록소b, 엽록소c, 엽록소d, 엽록소e와 박테리오클로로필 a와 b등으로 여러가지 종류가 있다. 포르피린링 가운데에 마그네슘 이온이 들어있는 형태이며, 약 200여개의 엽록소가 모여 하나의 반응 중심 엽록소로 에너지를 전달한다.

엽록소a는 광합성을 하는 모든 식물에 들어 있다. 한편 엽록소b는 육상식물녹조류이나 유글레나 등에 들어 있으며, 조류 중에는 엽록소c나 엽록소d를 가진 것이 있다. 이 밖에 광합성을 하는 홍색세균은 세균 엽록소(박테리오클로로필)를 가지고 있다. 고등 식물의 엽록소는 엽록소a와 엽록소b가 약 3:1의 비로 들어 있다. 이 중 빛에너지를 직접 화학 반응계에 전달하는 것은 엽록소a이며, 다른 색소가 흡수한 빛에너지도 일단 엽록소a에 전달되었다가 다시 화학 반응계에 이동되는 것으로 생각된다.

화학 구조[편집]

엽록소a 분자 모형

엽록소의 구조는 다음과 같다:

엽록소a 엽록소b 엽록소c1 엽록소c2 엽록소d
분자식 C55H72O5N4Mg C55H70O6N4Mg C35H30O5N4Mg C35H28O5N4Mg C54H70O6N4Mg
C3 작용기 -CH=CH2 -CH=CH2 -CH=CH2 -CH=CH2 -CHO
C7 작용기 -CH3 -CHO -CH3 -CH3 -CH3
C8 작용기 -CH2CH3 -CH2CH3 -CH2CH3 -CH=CH2 -CH2CH3
C17 작용기 -CH2CH2COO-Phytyl -CH2CH2COO-Phytyl -CH=CHCOOH -CH=CHCOOH -CH2CH2COO-Phytyl
C17-C18 결합 단일 단일 이중 이중 단일
발견 모두 대부분의 식물 조류 조류 남조류
엽록소a
엽록소b
엽록소d
엽록소c1
엽록소c2


엽록소가 흡수하는 빛[편집]

엽록소a(green)와 b(red)의 흡수 스펙트럼

사람 눈이 느낄 수 있는 가시광선의 파장은 400nm(보라)~700nm(빨강)이다. 엽록소가 흡수하는 빛도 이 가시광선의 파장과 거의 같은데, 그 중에서도 일부 파장의 빛은 특히 잘 흡수한다. 알코올이나 아세톤과 같이 엽록소를 잘 녹이는 약품을 사용하여 으깬 식물체로부터 엽록소를 녹여내어 얻은 엽록소 용액에 빛을 비추어 용액을 투과한 빛을 프리즘으로 분광해 본다. 이 결과, 엽록소 용액에 투과시키지 않은 빛은 아름다운 무지개가 되는 데 비해, 엽록소 용액을 투과한 빛은 어느 파장 부분이 어둡게 비치는 것을 볼 수 있다. 이것은 이 부분의 파장이 엽록소에 흡수되었기 때문이다. 각 파장의 빛에 대하여 입사광이 어느 만큼의 비율로 흡수되었는가 하는 흡수율을 세로축에, 파장을 가로축에 잡으면 흡수 곡선(흡수 스펙트럼)을 얻을 수 있다. 엽록소는 청색으로부터는 청자색(파장400~500nm)의 빛과 적색으로부터는 황적색(파장 620~700nm)의 빛을 잘 흡수하며, 한편 대부분의 녹색(파장 500~600nm) 빛은 잘 흡수하지 않는다. 엽록소가 녹색으로 보이는 것은 바로 이와 같은 이유 때문이다.

읽을거리[편집]

참고 자료[편집]