맨위로가기

광합성 색소

"오늘의AI위키"는 AI 기술로 일관성 있고 체계적인 최신 지식을 제공하는 혁신 플랫폼입니다.
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.
목차

1. 개요

광합성 색소는 광합성에 관여하는 색소로, 빛 에너지를 흡수하여 화학 에너지로 변환하는 역할을 한다. 주요 광합성 색소에는 카로틴, 잔토필, 페오피틴, 엽록소 a, 엽록소 b 등이 있으며, 엽록소 a는 모든 식물에 존재하는 가장 흔한 색소이다. 각 색소는 전자기 스펙트럼의 다른 부분에서 빛을 효율적으로 흡수하며, 흡수되지 않은 녹색 빛의 난반사는 식물 잎의 녹색을 나타낸다. 남세균은 엽록소와 피코빌리단백질을 사용하며, 다른 세균들은 세균엽록소를 사용한다. 일부 고세균은 박테리오로돕신을 사용한다.

2. 종류

광합성 색소는 흡수하는 빛의 파장에 따라 다양한 종류로 나뉜다. 주요 광합성 색소는 특정 파장의 빛을 효율적으로 흡수하며, 녹황색 영역의 빛은 잘 흡수하지 않아 난반사되어 자연의 녹색을 띠게 한다.

시아노박테리아는 식물처럼 광합성을 하며 엽록소를 색소로 사용하고, 피코빌리단백질을 통해 빛 에너지를 엽록소에 전달한다. 식물과 조류의 엽록체는 시아노박테리아에서 진화한 것으로 알려져 있다.

극성이 증가하는 순서대로 광합성 색소를 나열하면 카로틴(주황색), 잔토필(노란색), 페오피틴 a(회갈색), 페오피틴 b(황갈색), 엽록소 a(청록색), 엽록소 b(황록색)이다.

다른 세균 그룹은 박테리오클로로필 색소를 사용하는데, 시아노박테리아와 달리 산소를 생성하지 않고 황화 수소를 전자 공여체로 사용한다. 프로테오로돕신이라는 색소도 발견되었으며, 할로박테리아는 박테리오로도opsin을 사용하여 빛을 받아 직접 양성자 펌프 역할을 한다.

2. 1. 주요 광합성 색소

엽록소 a는 광합성을 하는 모든 식물에 존재하는 가장 흔한 색소이다. 각 색소는 전자기 스펙트럼의 다른 부분에서 빛을 더 효율적으로 흡수한다. 엽록소 a는 400~450 nm 및 650~700 nm 파장의 빛을 잘 흡수하며, 엽록소 b는 450~500 nm 및 600~650 nm 파장의 빛을 잘 흡수한다. 잔토필은 400~530 nm 파장의 빛을 잘 흡수한다. 그러나 어떤 광합성 색소도 녹황색 영역의 파장의 빛은 잘 흡수하지 않는다. 흡수되지 않는 녹색 영역의 파장이 난반사되면서 자연에서 풍부한 녹색을 볼 수 있게 된다.[4]

시아노박테리아는 식물처럼 광합성을 위한 전자 공여체로 물을 사용해 산소를 방출하며, 엽록소를 색소로 사용한다. 또한 대부분의 시아노박테리아는 엽록체의 세포질에 존재하는 수용성 색소인 피코빌리단백질을 사용해 빛 에너지를 포착하고 엽록소에 전달한다. (일부 시아노박테리아인 프로클로로파이트는 피코빌린 대신 엽록소 b를 사용한다.) 식물과 조류의 엽록체는 모두 시아노박테리아로부터 진화한 것으로 여겨진다.

2. 2. 극성에 따른 분류

광합성 색소는 극성이 증가하는 순서대로 다음과 같이 분류할 수 있다.

3. 세균

남세균 외에도 여러 세균들이 광합성을 한다. 남세균은 엽록소 외에도 피코빌리단백질 등의 색소를 이용하는 반면, 다른 세균들은 세균엽록소(엽록소와 유사함)를 사용한다. 남세균과 달리 세균엽록소를 사용하는 세균은 산소를 생성하지 않으며, 전자 공여체로 황화 수소를 사용한다. 감마프로테오박테리아에서는 프로테오로돕신이 발견되기도 한다.[1]

3. 1. 남세균 (Cyanobacteria)

남세균은 광합성을 위한 전자 공여체로 물(H2O)을 사용하기 때문에 산소(O2)를 방출한다. 남세균은 엽록소를 색소로 사용하며, 대부분의 남세균은 엽록체의 세포질에서 생성되는 수용성 색소인 피코빌리단백질을 사용하여 빛 에너지를 흡수하여 엽록소로 전달한다. 프로클로로피테스(prochlorophytes)와 같은 일부 남세균은 피코빌린 대신 엽록소 b를 사용한다. 식물과 조류의 엽록체는 모두 남세균에서 진화한 것으로 생각된다.

3. 2. 기타 세균

남세균과 달리 세균엽록소(엽록소와 유사함)를 사용하는 세균은 광합성을 할 때 산소를 생성하지 않는다. 이들은 일반적으로 전자 공여체로 물보다 황화 수소를 사용한다.[1]

최근 일부 해양 감마프로테오박테리아에서 프로테오로돕신이라는 매우 다른 색소가 발견되었다. 이것은 박테리오로돕신과 유사하며 아마도 박테리오로돕신으로부터 유래되었을 것이다. 세균성 엽록소 b는 로도슈도모나스 종으로부터 분리되었으나 그 구조는 아직 밝혀지지 않았다.[1]

4. 고세균 (Archaea)

할로박테리아는 빛에 노출되었을 때 양성자 펌프 역할을 하는 색소인 박테리오로돕신을 사용한다.

참조

[1] 간행물 CHLOROPHYLLS http://www.fao.org/a[...] JECFA 1987
[2] 논문 Chlorophyll does not reflect green light – how to correct a misconception https://www.tandfonl[...] Taylor & Francis Online 2022
[3] 논문 Xanthophyll pigments in light-harvesting complex II in monomolecular layers: localisation, energy transfer and orientation https://core.ac.uk/d[...] Elservier 2024-01-27
[4] 간행물 CHLOROPHYLLS http://www.fao.org/a[...] JECFA 1987


본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.

문의하기 : help@durumis.com