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1. 개요
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엽록소(葉綠素, chlorophyll)는 대다수 식물, 조류(藻類), 원생동물인 유글레나, 광합성을 하는 일부 박테리아 속에서, 빛 에너지를 흡수하여 화학 에너지로 바꾸는 광합성 작용을 하는 식물성 색소이다. 유기용매에 녹으며 자외선에 노출되면 형광을 방출한다. 엽록체의 그라나 속에 그라나를 구성하고 있는 단백질과 결합하고 있다.
사람들이 엽록체와 엽록소를 놓고 그놈이 그놈 아니냐면서 별 신경을 쓰지 않지만, 엽록체는 세포 속에 들어있는 세포 소기관이고 엽록소는 엽록체 안에 들어있는 색소를 말한다. 엽록체는 엽록소를 가지고 있어 그러한 이름이 붙여졌을 뿐이다.
2. 구조
공통적으로 긴 탄화수소 꼬리[1]를 가지고 있으며, 포르피린 고리 가운데에 마그네슘이 들어간 킬레이트[2] 구조를 하고 있다. 200여 개의 엽록소가 안테나 모양으로 모여 반응 중심 엽록소로 수백 펨토초 이상의 양자결맞음을 지속시켜 효율적으로 에너지를 전달한다.전체 구조적으로 봤을때 같은 킬레이트 구조인 인조 배위 결합물 카테네인과 얼핏 비슷하다.[3]
3. 종류
엽록소a, b, c1, c2, d, f와 세균 엽록소(박테리오클로로필)a, b 등으로 종류가 다양하다. 이유는 그 분자의 구조식의 차이에 의하여 분류된 것이다.- 엽록소a(C55H72MgN4O5)
엽록소a는 광합성을 하는 생물 중 세균을 제외한 모든 식물과 조류에서 반응 중심 엽록소 역할을 하여 주변에서 모인 빛에너지로 들뜬 전자를 최초 전자 수용체에 전달하는 역할을 한다. 또한 주변에서 빛에너지를 전달하는 안테나 색소 역할도 한다. - 엽록소b, c1, c2, d, f
안테나 색소 역할을 하는 보조색소들이다. 엽록소b는 육상식물과 녹조류 등에 존재하며 이를 통해 육상식물이 녹조류에서 진화했다고 추측한다. 엽록소c(갈조류 등)나 d(홍조류 등)는 많은 조류에 포함되어 있다. 육상식물과 녹조류에서 엽록소a와 b는 약 3:1의 비율로 존재한다. - 세균 엽록소(C55H74MgN4O5)
광합성 세균이 가지고 있는 색소이다. 이중 주 색소는 박테리오클로로필a이다. 홍색세균에 들어 있는 엽록소들은 박테리오비리딘이라고 한다.
4. 색
엽록소의 영향으로 대다수 식물의 잎은 녹색이다. 내공생설에 따르면, 초기 생물은 적색광이 풍부한 얕은 수면[4]에서 주로 서식하여 적색광 흡수에 용이한 엽록소 a를 주로 가지고 있었다. 이후, 원시 진핵생물이 남세균을 공생체로 받아들이며 엽록소 a를 획득하게 되었고, 이를 계승한 광합성 생물체들이 엽록소 a를 유지하게 됨에 따라 초록색을 띠게 되었다.물론 황색이나 적색의 색소도 엄연히 존재한다. 이를 카로티노이드계 색소라고 하며, 가을철 단풍이 물드는 데 영향을 준다.[5] 이들은 녹색 색소가 흡수하지 못하는 청색광과 녹색광을 흡수하여 광합성 효율을 높여주어 깊은 수중 환경에서의 적응에 중요한 역할을 한다.
5. 클로로필a
클로로필a(chlorophyll-a)는 모든 종류의 식물 특히 조류에 존재하는 녹색색소로서 이를 측정함으로써 환경공학적으로 여러측면에서 응용가능하다. 예로 단위면적(체적)당 클로로필의 농도는 부영양화의 척도로 다루어볼수있다. 클로로필 색소는 아세톤시약으로 추출하는 시험법이 있다.[6]6. 엽록소에 관한 유사과학
7. 기타
- 포켓몬스터 시리즈에서 포켓몬스터의 특성 중 하나로 나온다. 쾌청 상태일때 속도가 빨라진다. 자세한 건 포켓몬스터/특성 참조.
- 아이언맨 2에서, 아크 리액터의 독성을 완화시켜주기 위해 토니 스타크가 수시로 마시기도 했다. 엽록소의
유사과학해독 작용과 관련된 설정으로 보인다.[7] - 심해어인 쥐덫고기는 붉은 빛을 인지하지 못하는 다른 심해어와 달리 엽록소를 이용해 클로로필 유도체를 만들어 안구의 시세포를 자극하여 붉은 빛을 인지한다. 엽록소는 먹이인 요각류로부터 얻는다.
8. 관련 문서
[1] 이 기다란 탄화수소 꼬리(그림에는 문자로만 써져있지만)는 단백질에 박혀 있다.[2] 한 개의 배위자가 금속이온과 두 자리 이상의 배위결합을 한 것.[3] 물론 포르피린과 카테네인의 리간드간 구조가 아예 다르기는 하다.[4] 에너지가 높은 청색광이 아닌 적색광 흡수가 용이하게 진화한 이유로 원시지구의 희박한 산소농도와 원시 세포구조의 불안정성을 고려할 수 있다. 이러한 상황에서 에너지가 높은 청색광을 이용하여 광합성을 시도할 경우 광피해가 발생하여 생존에 불리했을 것이다.[5] 녹색을 띄는 엽록소가 추위에 파괴되고, 잔토필과 안토시아닌은 추위에 비교적 강해서 엽록소에 가려졌던 카로티노이드계 색소의 색깔이 눈에 비치게 된다.[6] 수질오염공정시험방법 - 클로로필a[7] 물론, 실제 엽록소는 아크원자로의 주성분인 팔라듐에 대한 해독 작용을 하지 못한다.