クイズ問題: 日本語では「葉緑素」と呼ばれる、光合成にあたり、光エネルギーを吸収する色素は何?
答え: クロロフィル

関連するWikipedia記事の抜粋:
title: 色素
text: 生理活性では、植物に由来する色素が非常に多い。なかでも代表的な色素が光合成を行う葉緑素(クロロフィル)である。葉緑素は太陽光の中から赤から近赤外の光エネルギーを効率よく吸収する為の色素である。その上、光エネルギーの収集効率を上げるためにわずかに極大吸収を換えた複数の色素が配置され、中心の色素分子に光エネルギーが集中するようになっている(アンテナ色素、光受容性タンパク質(英語版)に詳しい)。クロロフィル類以外にもカロテノイドやフィコビリンなど多種多様な光合成色素が知られている。
title: クロロフィル
text: クロロフィル (Chlorophyll) は、光合成の明反応で光エネルギーを吸収する役割をもつ化学物質。葉緑素(ようりょくそ)ともいう。
title: 藍藻
text: 単細胞、群体、または糸状体であり、原核生物としては極めて複雑な体をもつものもいる (→#体制)。光合成色素としてふつう青いフィコシアニンを多くもつため、クロロフィルの緑色と合わせて青緑色 (藍色) をしていることが多く、学名や英名の「cyano-」はギリシア語で「青色」を意味する κυανός (kyanós) に由来する (→#光合成)。藍藻のフィコシアニンは、青い天然色素として広く利用されている (アイスキャンディーなど)。藍藻は海から淡水、陸上に広く生育し、生産者や窒素固定者として生態系において重要な役割を担っている (→#生態)。またアオコや健康食品などの形で人間生活とも密接に関わっている (→#人間との関わり)。
title: 葉緑体
text: 光合成生物にみられる細胞小器官であり、プラスチドの一種である。黄色のカロテノイドや多量のクロロフィルを含むので一般的には緑色に見える。ただし褐藻の葉緑体はクロロフィルのほかにフコキサンチンを持っているため褐色に、紅藻はフィコビリン色素をもっているため紅色に見える。
title: 茎茶
text: また、テアニンは光合成によって渋味成分のカテキンに変化するが、茎の部分は葉と比較して光合成をほとんどしないため、玉露などのように人工的に光合成を阻害しなくともテアニンの喪失とカテキンの生成が自然に抑えられ、雑味も少ない。
title: スピルリナ
text: 橙黄色のカロテノイドのほか、緑色の葉緑素(クロロフィルa)、青色のフィコシアニンの3種の色素を含む。フィコシアニンは藍藻類の名前の由来ともなっている鮮やかな青色を呈するため、天然の青色食用色素であるが高価なクチナシや紅花の代用として冷菓・乳製品・粉末ジュース・飲料・グミ などに利用されている。
title: 生物色素
text: 植物の色素にはポルフィリン、カロテノイド、アントシアニン、ベタレインなど多くの分子が含まれる。すべての生物色素は特定の波長の光を選択的に吸収し、他の波長の光を反射する。
title: アンテラキサンチン
text: アンテラキサンチン(Antheraxanthin)は、光合成を行う多くの生物で見られる明るい黄色の補助色素である。ギリシア語でánthosは「花」、xanthosは「黄色」を意味する。キサントフィルサイクルの色素であり、カロテノイドのキサントフィルサブグループに分類される油溶性アルコールである。アンテラキサンチンは、緑藻、紅藻、ユーグレナ藻、植物による光合成の光防護に関わっており、またその生成物でもある。
title: バロニア
text: 光合成色素としてはクロロフィル a および b を持つ。他に光合成補助色素として、深所型緑藻に特徴的なカロテノイドであるシフォネインやシフォナキサンチンを持つ。これらのカロテノイドは緑色光を効率的に吸収し、深所での光合成を可能にしている。
title: 緑色植物亜界
text: 緑色植物は基本的に葉緑体をもち、光合成を行う。葉緑体は例外なくクロロフィル a と b をもつ。カロテノイドとしてはルテイン、ゼアキサンチン、ビオラキサンチン、ネオキサンチン、β-カロテンが存在することが多い。またロロキサンチンやα-カロテンをもつものもおり、さらに一部の種はプラシノキサンチンやシフォナキサンチンなど特異なカロテノイドをもつ (プラシノ藻やアオサ藻の一部など)。多細胞体における一部の細胞や (根など)、非光合成種 (全寄生植物など) は光合成能を欠き、葉緑体は白色体になっている。
title: カロテン
text: カロテンは、吸収した光エネルギーをクロロフィルへ伝送することで光合成に寄与している。また、カロテンは、光合成中に形成する酸素分子の活性型である一重項酸素のエネルギーを吸収するので、植物組織の保護に役立っている。
title: 光合成
text: 光合成は光化学反応とカルビン回路の2つの段階に大別される。光化学反応は光エネルギーからNADPHとATPを合成する過程で、カルビン回路はNADPHとATPを使ってCO2を固定・還元して炭素数3の化合物(グリセルアルデヒド3-リン酸)を合成する過程である。光化学反応が行われるのはチラコイド膜である。カルビン回路はストロマで行われる。カルビン回路の産物として得られたグリセルアルデヒド3-リン酸は,葉緑体内ででんぷんに変換され蓄積する。このように光エネルギーを使って水を酸化し、二酸化炭素を還元して、でんぷんを生成する反応が葉緑体の中で完結する。
title: 藻場
text: 海藻類と同様にクロロフィルやカロテンなどの色素を含み、光合成をおこなう。藍藻類は窒素固定も行うことができる。
title: 長善館
text: 植物では、キサントフィルはカロテンと共に光合成の補助色素だと考えられている。葉や花などを赤色と青色、紫色にするアントシアニン類は光合成には関与しないため補助色素ではない。
title: 葉緑体
text: クロロフィル(葉緑素)等の光合成色素を含むので、はっきりした色があり、生体観察でももっとも確認しやすい細胞小器官である。
title: 珪藻
text: 珪藻は全て光合成を行う独立栄養生物で、細胞内に1個から多数の葉緑体を持つ。光合成色素としては、褐藻等と同じくクロロフィルa、c1、c2を持つ。補助色素としては、カロテノイドであるフコキサンチン、ディアトキサンチン、ディアディノキサンチン、βカロテンなどを含み、黄褐色を呈する。葉緑体は包膜が4重膜であり、紅藻の二次共生に由来するものと考えられている。
title: カロテン
text: カロテン、カロチン(英: carotene [ˈkærəˌtiːn]、独: Carotin)は、カロテノイドのうち炭素と水素とから成る化合物の総称である。植物によって生合成されるが、動物は生合成することができない。カロテンは光合成において重要な橙色光合成色素の一つである。ニンジン(羅: carota、英: carrot)の橙色の元であり、これがカロテンの語源となっている。しかし、ニンジンだけでなく多くの果物や野菜(例えばサツマイモやマスクメロン)に含まれている。枯れ葉の橙色や乳脂肪、バター、卵黄の黄色も、カロテンによる着色である。ヒトやニワトリの典型的な黄色脂肪は、それら食物由来のカロテンの脂肪貯蔵の結果である。
title: 落葉性
text: また紅葉(または黄葉)する種類では、他の色素の合成が増えることもある。これらの色素にはカロテノイド(黄色から橙色)やアントシアニン(赤から紫)がある。カロテノイドに関しては、もともと含まれているが、葉緑素の分解に伴いその色が目立つようになる。アントシアニンはいつもあるわけではなく、秋になり日長が短くなると合成され始める(ただし若葉での合成が多い樹種もある)。このような紅葉は、温帯の植物に限られ、熱帯の落葉樹にはない。その意義は植物学的には葉の老化過程として説明されている。秋になって気温が下がり、気象条件が光合成に適さなくなると、植物は光合成の装置を分解しはじめる。葉に含まれる栄養素を幹に回収して、翌年の春に再利用するためである。この老化過程で、葉を光による害から守るためにアントシアニンを合成したり、カロチノイドが葉に残されたりする。
title: 栄養素 (植物)
text: 光合成において第一に、鉄は電子伝達系を構成する。第二に、クロロフィルの生合成に必須である。高等植物の場合、第三に、葉緑体内でのグルタミン酸からポルフィリンの生合成経路の2つの反応で鉄が要求される。これら光合成における必須性は、鉄欠乏が葉脈間の黄白化症(クロロシス)を発生させる原因である。
title: フラボノイド
text: フラボノイド(英: flavonoid)とは、天然に存在する有機化合物群で、クマル酸CoAとマロニルCoAが重合してできるカルコンから派生する植物二次代謝物の総称。いわゆるポリフェノールと呼ばれる、より大きな化合物グループの代表例。その中にアントシアニン、カテキンやフラバンを含む広い概念で、付着する糖のバリエーションを考慮すると7,000以上の構造が知られている。フラボンやアントシアニンは天然色素として用いられる。また花の色素として知られるアントシアニンは紅葉(赤色)の原因でもある。血管透過性抑制作用が見出されたことからビタミンとして提唱され、フラボノイドのうちクエルセチン、ヘスペリジンなどをあわせてビタミンPと呼ばれたことがあった。しかし、欠乏症がないため、これらはビタミンではないことが明らかにされた。日本ビタミン学会はフラボノイドをビタミン様物質として規定している。
title: 藻場
text: その理由としては、海藻の藻体中にクロロフィル a/cおよびフコキサンチンをはじめとするカロテノイド類が含まれており、海水を通過した太陽光線も十分に吸収できること、海藻は基本的に藻体全体が光合成組織であること、藻体が水流の撹乱により大きく揺れるために効率の良い受光と光合成が可能であること、などが挙げられる。
title: 紅葉
text: 葉の黄色は色素「カロテノイド」による。カロテノイド色素系のキサントフィル類は若葉の頃から葉に含まれるが、春から夏にかけては葉緑素の影響により視認はできない。秋に葉のクロロフィルが分解することにより、目につくようになる。カロテノイド色素も光による害から植物を守るために機能している。
title: 黄金色藻
text: 黄金色藻の名前の通り葉緑体は黄色で、光合成色素としてはクロロフィルa/cが含まれる。クロロフィル以外に、α・β・ε-カロテン、フコキサンチン、ゼアキサンチン、ビオラキサンチン、クリプトキサンチン、ディアトキサンチン、ディアディノキサンチンなどのキサントフィル類を含有する。葉緑体は紅藻の二次共生に由来し、4重膜である。最外膜は核膜と連絡する。多くの黄金色藻は細胞内に細胞核を挟むように2つの葉緑体を持つが、パラフィソモナスやスプメラ([[:w::Spumella|Spumella]])といった生物は葉緑体を2次的に失っている。このような従属栄養性の生物は、黄金色藻と呼ばれつつも無色である。
title: カロテノイド
text: 微生物、動物、植物などからこれまで750種類以上のカロテノイドが同定されている。たとえばトマトやニンジン、フラミンゴやロブスターの示す色はカロテノイド色素による着色である。自然界におけるカロテノイドの生理作用は多岐にわたり、とくに光合成における補助集光作用、光保護作用や抗酸化作用等に重要な役割を果たす。また、ヒトをはじめとする動物の必須栄養素であるビタミンAの前駆体となるほか、近年ではがんや心臓病の予防効果も報告されている。
title: ラフィド藻
text: 細胞の表層(外質)には多数の円盤型の葉緑体がある。紅藻の二次共生に由来し、4重の膜に囲まれているが、最外膜と核膜との連絡は希にしか認められない。内部にピレノイドが存在する種もある。光合成色素としてはクロロフィルa,c1,c2が含まれる。補助色素としてキサントフィル類を含有するが、生活環境によって色素が異なり、その結果色調も異なる。淡水産の種ではボーケリアキサンチンやヘテロキサンチンなどで、見た目は緑色となる。一方海産の種では若干の例外を除けばフコキサンチンとヴィオラキサンチンを含有し、黄褐色を呈する。
title: アーケプラスチダ
text: アーケプラスチダ類は大きく2つの系統に分かれる。紅藻は多くのシアノバクテリアと同様に、色素としてクロロフィルaとフィコビリタンパク質を持ち、またデンプンはプラスチドの外に蓄積される。一方、緑色植物(緑藻と陸上植物)はクロロフィルaとbを持っているがフィコビリタンパク質を持たず、デンプンをプラスチドの内側に蓄積する。灰色植物は典型的なシアノバクテリアと同様の色素を持っているが、細胞壁のあるプラスチド(シアネレ)を持つ点で特異な存在である。
title: 紅葉
text: 葉の赤色は色素「アントシアン」に由来する。アントシアンは春から夏にかけての葉には存在せず、老化の過程で新たに作られる。アントシアニンは光の害から植物の体を守る働きを持っているため、老化の過程にある葉でクロロフィルやカロテノイドを分解する際に、葉を守るために働くと考えられている。
title: 抗酸化物質
text: カロテノイドは、天然に存在する色素で、化学式 C40H56 の基本構造を持つ化合物の誘導体をいい、カロチノイドともいう。炭素と水素のみでできているものはカロテン類、炭素と水素以外の酸素、窒素などを含むものはキサントフィル類という。カロテンやキサントフィルは二重結合を多く含むので抗酸化作用が大きく、植物では酸素が多く発生する場所に多く存在する。水に溶けにくく、脂質に溶け、脂肪とともに摂取すると効率的に摂取できる。主なものは以下の通り。
title: マーク・ブロハード
text: 酸素発生型および酸素非発生型光合成を行う光栄養細菌は、それぞれクロロフィル、バクテリオクロロフィルを持つ。酸素発生型光合成細菌である藍色細菌は淡水、海洋、土壌中、もしくは地衣類として存在し、植物と同様の光合成を行う。酸素非発生型光合成細菌は沼や池にいて、化学反応に使用する水素を、水ではなく、硫化水素や有機物から得る。バクテリオクロロフィルは、通常の葉緑素が利用できない、紫外線や赤外線の波長の光を吸収する。
title: 長善館
text: キサントフィル(英:Xanthophyll、独:Xanthophylle)は、カロテノイド由来の黄色の色素である。分子構造はカロテンが基本であるが、カロテンとは違い水素原子のいくつかがヒドロキシル基、または同じ炭素原子に結合する水素原子のペアがオキソ基と置換した構造を持つ。キサントフィルはほとんどの植物に存在し、葉の色素体で生合成される。緑色のクロロフィルとともに光合成に関わっている。なお、クロロフィルは秋の寒さによって変性し葉は特有の色に変わる。
title: 紅茶
text: 茶葉に含まれるポリフェノールオキシダーゼ(ラッカーゼとも言うEC 1.10.3.2)の作用により、カテキン類(タンニンと考えても良い)が酸化重合し、テアフラビン(橙赤色)やテアルビジン(赤色)などの赤色色素が生成する。これらの物質は茶葉に元々含まれる紅茶フラボノイドとともに茶湯の水色を決定する。また、この際、いくつかの香気成分も生成される。
title: クロロフィル
text: クロロフィルのうち、酸素発生型の光合成をおこなう植物およびシアノバクテリアが持つものはクロロフィル、酸素非発生型の光合成を行う光合成細菌が持つものはバクテリオクロロフィルと呼ばれる。
title: 光合成
text: 酸素発生型光合成は全ての生物にわたって反応中心、電子伝達系などの配列類似性が高い。唯一集光色素のみがかなり異なっておりカロテノイドではβ-カロテン、クロロフィルではクロロフィルaのみが共通に存在している。酸素非発生型光合成は系統樹上極めて古く、光化学系を一つしか有していない。緑色硫黄細菌の光化学系は光化学系Iと配列類似性が高く、紅色細菌の光化学系は光化学系IIと配列類似性が高い。
title: クロロフィル
text: これら光化学系の内外には、集光色素としてのクロロフィル分子が多数存在する。緑色植物では、クロロフィルaとクロロフィルbが主で、ケイ藻や褐藻などの二次共生藻では、クロロフィルcを含んでいる。
title: 紅葉
text: 植物の葉は「カロテノイド」色素などを使って光の害から自分自身を守る仕組みを備えているが、葉の老化過程ではカロテノイドを含む様々な分子が分解されるため、この過程を進める間も光による害から葉を守る必要がある。「葉柄の付け根に離層ができ、葉で作られた糖類やアミノ酸類が葉に蓄積し、その糖から新たな色素が作られる」とする俗説は誤りである。
title: クロロフィル
text: 光合成において、クロロフィルは光エネルギーを効率よく吸収して化学エネルギーへと変換する、光アンテナとしての役割をもつ。植物の光合成でクロロフィルが光を吸収する過程は2段階あり、それぞれ PSI(光化学系I)および PSII(光化学系II)と呼ばれる。効率よく光を利用するため、PSIとPSIIでは利用する光の波長が異なる。
title: アマノリ
text: 葉緑体はクロロフィル a を含み、カロテノイドとしてゼアキサンチン、ルテイン、β-カロテン、α-カロテンをもつ。色素タンパク質としてアロフィコシアニン、フィコシアニン、フィコエリスリンが存在し、チラコイド上でフィコビリソームを形成している。アマノリの色は、主にクロロフィルの緑色とフィコエリスリンの赤色の組み合わせによる。焼き海苔にするとフィコエリスリンなどが壊れるためクロロフィルの緑色が目立つようになり、また板海苔を高温多湿下におくとクロロフィルが壊れて相対的にフィコエリスリンの赤味が目立つようになる。
title: 藍藻
text: ほとんどの藍藻は、クロロフィル a をもつ。また一部の藍藻は、クロロフィル a に加えて、クロロフィル b、d、または f をもつ。クロロフィル d や f は生物の中で一部の藍藻のみがもつ色素であり、人間の目には見えない近赤外光を光合成に利用できる。クロロフィル b (または類似色素) をもつ藍藻は、原核緑藻ともよばれる。原核緑藻のプロクロロコックス属 ([[:w::Prochlorococcus|Prochlorococcus]]) はクロロフィル a の代わりにジビニルクロロフィル a をもつ点で特異な存在であり、光合成の反応中心でジビニルクロロフィル a を用いる唯一の生物である。またアカリオクロリス属 ([[:w::Acaryochloris|Acaryochloris]]) はクロロフィル a 量が少なく、反応中心でクロロフィル d を用いている。
title: 紅色細菌
text: 光合成色素はバクテリオクロロフィル a または b であるが、それ以外にカロテノイド類を蓄積しており、その種類や量などによって紫、赤、橙、褐色などといった様々な色調を呈する。光化学反応中心および光捕集系は内膜上に存在しており、種によっては内膜を陥入させるなどして光合成に利用できる面積を増やしているものもいる。光合成の際プロトン輸送が起こるが、このときプロトンが蓄積するのは内膜と外膜の間の空間である。光化学反応中心はキノン型で酸素発生型光合成における光化学系IIに相当する。反応中心の色素はバクテリオクロロフィル a であるが、例外的にB. viridisではバクテリオクロロフィル b を用いている。光捕集系は膜貫通性のLHIおよびLHIIを持っている。
title: フコキサンチン
text: フコキサンチン (Fucoxanthin) は分子式 C42H58O6 で表され、非プロビタミンA類のカロテノイドの一つであり、キサントフィルに属しアレン構造、エポキシドおよびヒドキシル基を有している。フコキサンチンは、褐藻やその他の不等毛藻に存在して茶色-オリーブ色を呈するとともに、葉緑体において光合成の補助色素として機能している。フコキサンチンは可視光線のうち主に青色 (400-500nm) の波長域を吸収し、450nm 付近に吸収極大を持つ。特に、褐藻類中のカロテノイドの大部分がフコキサンチンである。
title: タンニン
text: 茶葉に含まれるタンニンとしては、エピカテキン、エピガロカテキンなどのカテキン類とその没食子酸エステル誘導体が良く知られる(これらは加水分解性タンニンに分類される)。これらは苦みまたは渋味を示し、茶の葉を用いる嗜好品の中では、その味覚を決める重要な物質とされる。また、紅茶においては水色を決める各種赤色色素(テアフラビンやテアルビジン。これらも縮合型タンニンに分類されるタンニンの一種)の前駆体としても重要である。
title: アンテラキサンチン
text: 葉緑体の大部分は、葉や茎の表皮の直下にある葉肉組織に局在する。チラコイドは葉緑体に含まれるため、アンテラキサンチンやその他の光合成色素は太陽の放射に多くさらされる植物の葉に最も多く含まれる。
title: Wi-Fine
text: バクテリオクロロフィル(Bacteriochlorophyll)は、紅色細菌・紅色硫黄細菌に含まれる青緑色色素である。細菌葉緑素、細菌クロロフィルともいう。化学的にはきわめてクロロフィルに似ており、マグネシウムを含むポルフィリンで、クロロフィル同様光のエネルギーを捕えて、これら細菌の光合成に関与する。緑色細菌は、バクテリオビリジンというクロロフィルおよびバクテリオクロロフィルに似た色素を含む。
title: 血液
text: 無脊椎動物である頭足類または軟体動物やカニ・エビなど甲殻類は銅系タンパク質のヘモシアニン(血青素)のために青みがかっていたり、ホヤなどではバナジウムを含むポルフィリン化合物のヘモバナジン(バナドクロム、バナドヘモクロモーゲン、ヘモバナジウム)のため緑色に見えるものなど多数の血色素が存在し、同じような色であっても異なる色素成分によることも多い。また、呼吸色素の種類により、酸素の運搬能力(効率)も異なる。
title: 藍藻
text: ほとんどの藍藻は、光合成アンテナ色素タンパク質であるフィコビリンタンパク質をもつ。藍藻において、フィコビリンタンパク質はフィコビリソームを形成し、チラコイドに付着している。フィコビリソームの中央にはアロフィコシアニンからなるコアが位置し、そこからフィコシアニンとフィコエリスリン (後者を欠くこともある) からなるロッドが伸びている (右図)。ふつう青色のフィコシアニンの割合が多いため、「藍藻」の名が示すように青緑色を呈する。しかし中には赤色のフィコエリスリンを多くもつため、紫〜赤色を呈する種もいる (右図)。またフィコエリスリンの代わりにフィコエリスロシアニンをもつものもいる。原核緑藻とよばれる藍藻はフィコビリンをほとんどもたないため、クロロフィルの色である緑色がそのまま見える (右図)。
title: カロテノイド
text: 生物内ではγカロテンによって作られ緑黄色野菜のみならず、多くの植物にみられる。水にはほとんど溶けない脂溶性の物質で、純物質は紫色をしている。体内で酸化されレチノイドとなるが、βカロテンに比べると効力が低いとされている。
title: ハネモ目
text: 葉緑体は盤状、多数。色素体として葉緑体のみをもつ場合(homoplastidy)もあるが、サボテングサ亜目は葉緑体とアミロプラストを両方もつ (heteroplastidy)。葉緑体はときにピレノイドをもつ。イワヅタ属では、色素体DNAがピレノイド中に局在する例が知られる。ほとんどの種は、カロテノイドとして青緑色光吸収能をもつシフォナキサンチンとシフォネインをもつが、チョウチンミドロ属はシフォナキサンチンを欠く。
title: アントシアニン
text: アントシアニン(英: anthocyanin)は、植物界において広く存在する色素、アントシアン(英: anthocyan、果実や花の赤、青、紫を示す水溶性色素の総称)のうち、アントシアニジン(英: anthocyanidin)がアグリコンとして糖や糖鎖と結びついた配糖体成分のこと。
title: 有色体
text: カロテノイドをほぼ又は全く含まない顕花植物も存在する。そのような場合、花弁には葉緑体に非常に良く似た色素体が含まれ、見た目ではほぼ区別できないこともある。液胞に局在するアントシアニンやフラボノイドが色素の役割を果たしている。
title: ビタミンA
text: ビタミンA(レチノール)が動物性食品に多く含まれるのに対し、β-カロテンは緑黄色野菜や海草に多く含まれる色素の一種。体内に入ってビタミンAが十分ならAに変化しないため、過剰摂取の心配はない。
title: フィコビリソーム
text: フィコビリソームの主要な役目は、光エネルギーを吸収して光合成の反応中心へ渡すことである。それぞれのフィコビリタンパク質は、可視光領域に特有の吸収スペクトルと蛍光特性を持つ。様々なフィコビリタンパク質を持つことにより、細胞はクロロフィルのみでは吸収し得ない波長域 (500-650nm) の光を光合成に利用することができる。このことは特に、長波長域が減衰しやすくクロロフィルが有効に機能しない深層の水中環境で有利に働く。光条件によってフィコビリソームを変化させる藍藻もある(後述)。
title: アンテラキサンチン
text: アンテラキサンチンは、植物等の大部分の光合成真核生物や一部の細菌で、キサントフィルサイクルの中間体分子である。キサントフィルサイクルでは、特定のカロテノイド色素が酵素反応により光防護性の生体色素に変換される。
title: 色素
text: 動物や細菌にも広く分布する光受容体においても色素が光シグナルを受容する重要な役割を果たしている。その代表はヒトの色覚を担うロドプシン類である。植物では、日長の測定して開花を調節するなどいわゆる概日リズムに関わる赤外線受容体のフィトクロム、紫外線や青色光受容体のクリプトクロム、光屈性に関与するフォトトロピンなどが知られている。また紫外線によるDNA損傷を防止するメラニンの機能も色が生物学的機能を持つ例である。人間の胎児では発生過程で神経節から生じる聴覚や視覚の原基である眼胞、耳胞には早い時期からメラニンの沈着が認められている。酸素を運搬を担う重要な色素のヘムには、中心金属が鉄であるヘモグロビンとミオグロビン、あるいは金属が銅であるヘモシアニンとが存在する。チトクローム等ほかにも生体内では種々の色素として存在する。
title: 有色体
text: 科学的研究の主題となることは少なく、あまり広範な研究は行われてこなかった。トマトを対象にした研究においては、果実を赤色にするリコペンと、黄色にするビオラキサンチン・ネオキサンチンなどのキサントフィルの研究において比較的よく扱われる。
title: 緑色植物亜界
text: また原核緑藻とよばれる一部の藍藻も、クロロフィル a と b (または類似色素) をもつ。古くは、原核緑藻が一次共生することによって緑色植物はクロロフィル a と b をもつ葉緑体を獲得したと考えられたこともあった。しかし前述のように、緑色植物、灰色植物、紅色植物の葉緑体の起源となった一次共生は共通の現象であったと考えられており、その際の共生者がクロロフィル a と b をもっていたとは考えにくい。分子系統解析などからも、原核緑藻と緑色植物の葉緑体をつなぐ証拠は見つかっていない。唯一、原核緑藻 (の一部) がもつクロロフィル b 合成酵素が、緑色植物のそれと相同性が高いものであることが示されている。この遺伝子の水平伝播によって原核緑藻 (または緑色植物) がクロロフィル b 合成能を獲得した可能性がある。
title: フラボン
text: 黄色~白色が特徴の植物色素であり、植物体を太陽の紫外線から守る役割をしている。自然界には主としてヒドロキシ化体あるいは配糖体として存在し、特にさまざまな植物からフラボンが見つかっている。野菜やハーブなどの食品にも多く含まれ、その抗酸化作用が注目を集めている。
title: 緑藻
text: 光合成色素組成は基本的には陸上植物と同様であるが、それに加えて別の色素をもつものもいる。クロロフィル a と b をもち、またジビニルプロトクロロフィリド (MgDVP) をもつものもいる。カロテノイドとしては基本的にルテイン、ゼアキサンチン、ビオラキサンチン、ネオキサンチン、β-カロテンをもつが、ロロキサンチンやα-カロテンをもつものもおり、さらに一部の種はプラシノキサンチンやシフォナキサンチンなど特異なカロテノイドをもつ。ピコキスティス属 (ピコキスティス藻綱) は極めて特異なカロテノイドをもち、モナドキサンチン、アロキサンチン、ディアトキサンチンなどは緑色植物の中でこの藻類だけから報告されている。また一部の緑藻は、強光防御用のカロテノイドを大量に蓄積して赤くなる (下図)。このような緑藻は、浅水域や陸上域に生育しているものが多い。
title: 黄緑藻綱
text: 黄緑藻綱(Yellow-green algae)は、ストラメノパイルの重要な分類群である。ほとんどは淡水に生息するが、海や土壌で見つかるものもある。単細胞の鞭毛虫から単純なコロニー状、糸状のものまでが含まれる。黄緑藻綱の葉緑体は、光合成色素のクロロフィルa、クロロフィルc、β-カロテン、カロテノイドのジアジノキサンチン等を含む。他のストラメノパイルとは異なり、葉緑体にフコキサンチンを含まず、そのためより明るい色になっている。貯蔵多糖は、クリソラミナリンである。黄緑藻綱の細胞壁はセルロースとヘミセルロースでできている。見た目は褐藻に最も近い。
title: 色素体
text: 一方藻類では、葉緑体の構造や色素組成が系統によって違い、それぞれ異なった名前で呼ばれることがある。たとえば紅藻では紅色体(rhodoplast)、灰色藻やPaulinella chromatophora(ケルコゾアの有殻アメーバ)ではシアネレ(チアネル、cyanelle)と呼ばれる。また白色体という用語は色素のない全ての色素体に対して使われ、既に退化して葉緑体への分化能を失ったものも含まれる。エチオプラスト、アミロプラスト、有色体は植物特異的で藻類にはない。藻類の色素体はピレノイドを含むという点でも植物の色素体と異なる。
title: 有色体
text: 有色体は、橙色のカロテン、黄色のキサントフィル、その他赤色色素等の色素を合成、貯蔵する。植物の色は、これらのどれが含まれているかによって決まる。有色体の進化上の主目的は、恐らく送粉者や果実の捕食者を惹きつけ、種子の散布を助けることである。だが、ニンジンやサツマイモの根に見られる有色体は、植物体の他の部分に蓄積できない、水に不溶性の化合物を大量に蓄積している。
title: 茶
text: 茶は、加工の方法(酵素反応の有無、殺青タイミング、殺青方法、乾燥方法など)により、様々な種類があり、世界的に知られているのは、茶葉中の酵素反応(茶業界では「発酵」と呼ばれる。但し菌によるものではない。)を行わせた紅茶と行わせない緑茶である。茶葉に含まれる酵素が、茶葉の中のカテキン(ポリフェノールの一種)など300種類以上の成分と反応するにつれ、テアフラビンなどが生成する。これらの成分によって茶の味や香りが左右される。酸化発酵が進むにつれ、クロロフィル(葉緑素)も酸化されるため、色は緑から暗色に変化していく。
title: クロロフィル
text: 酸素発生型光合成系において反応中心色素として用いられるクロロフィルaは、NADPH合成に関与する光化学系I複合体では700 nmの波長の光を吸光し、水の光分解に関与する光化学系II複合体では680 nmの波長の光を吸光する。シアノバクテリアを除く光合成バクテリアでは反応中心色素としてバクテリオクロロフィルa もしくはバクテリオクロロフィルb が用いられているが、光化学複合体としての吸収は種によって異なり750-850 nmである。
title: 緑膿菌
text: 緑膿菌は複数の色素を産生する性質を持つ。緑色色素であるピオシアニン、蛍光性の黄緑色のピオベルジン(フルオレシン)、赤色のピオルビン、黒褐色のピオメラニンなど少なくとも4種類の色素を産生する。このうち、ピオシアニンとピオベルジンの二つは特に研究が進んでいる。
title: タコ
text: 血液中にはヘモシアニンという緑色の色素が含まれており、そのため血液は青く見える。ヘモシアニンは魚類のもつヘモグロビンに比べ酸素運搬能力に劣るため、長距離を高速で移動し続けることができない。さらに、海水のpH濃度にも影響を受けやすく、海水が酸性化すると酸素運搬能力が低下する。
title: 水溶性ビタミン
text: 水溶性ビタミン(すいようせいビタミン)とは、水に溶けやすいビタミンの総称。
title: 生物色素
text: 例えば、青色のカロチノタンパク質linckiacyaninは1つの複合体あたり約100-200のカロテノイド分子を持っている。また、これらの色素-タンパク質複合体の機能により化学構造も変化する。カロチノタンパク質は光合成構造の中にあるものがより一般的ではあるが、より複雑でもある。光合成系の外部の色素-タンパク質複合体は一般的ではないものの、より単純な構造をしている。例えば、クラゲのVelella velellaにはこうした青色のアスタキサンチン-タンパク質は2つしかないが、1つの複合体あたり約100個のカロテノイドしか含まれていない。
title: 相場勤
text: 呼吸色素(こきゅうしきそ)とは生体内で呼吸に関与する色素の総称である。ヘモグロビンなど動物の血液中で酸素を運搬する色素を指して呼吸色素と言うことが多いが、それ以外にミオグロビンのように組織内で酸素貯蔵に働くもの、シトクロムのように酸化還元により電子伝達を行うものなど様々なものを含める表現である。
title: 花
text: 花を発色させる色素は、開花時に細胞内部で酵素を用いた化学反応が起こり生成される。元来花の色は送粉者を惹きつけるために着けるもので、蕾の時には必要が無い。主な色素はフラボノイド・カロテノイド・ベタレイン・クロロフィルのグループであり、総数は数千にもなる。さらに水素イオン指数(pH)や存在するイオンの影響で色が変化する事もあり、多様な色で知られるアジサイの場合はアルミニウムイオン濃度で左右される。
title: ミドリムシ
text: 細胞内には楕円形の葉緑体がある。葉緑体は三重膜構造となっており、二次共生した緑藻に由来する。従って緑藻同様、光合成色素としてクロロフィルa、bを持つ。ミドリムシでありながらオレンジ色や赤色を呈する種もあるが、これは細胞内に蓄積されたカロテノイドやキサントフィルによるものである。細胞内には貯蔵物質としてパラミロンというβ1,3-グルカンの顆粒も見られる。
title: クチナシ
text: 果実にはカロテン、イリノイド配糖体のゲニポシド、ゲニポシド酸、フラボノイドのガーデニンや、精油などを含んでいる。カロテンはプロビタミンAとも呼ばれ、人間の体内で吸収されてビタミンAに変化する。また、果実にはカロチノイドの一種・クロシンが含まれ、乾燥させた果実は古くから黄色の着色料として用いられた。また、同様に黄色の色素であるゲニピンは米糠に含まれるアミノ酸と化学反応を起こして発酵させることによって青色の着色料にもなる。
title: カロテノイド
text: フコキサンチン(Fucoxanthin)は分子式 C42H58O6 で表される。褐藻やその他の不等毛藻に存在して茶色-オリーブ色を呈するとともに、葉緑体において光合成の補助色素として機能している。フコキサンチンは可視光線のうち青緑色から黄緑色(350-550nm)の波長域を吸収し、448nm 付近に吸収極大を持つ。
title: フィコビリソーム
text: 一部の藍藻は、光環境の変化に応じてフィコビリソームの構成を変化させる。例えば緑色光の環境下では、ロッドの末端を赤色のフィコエリスリンで構成し、より効率的に(赤の補色である)緑色の光を吸収できるようになる。逆に赤色光環境下ではロッドが青色のフィコシアニンで構築され、赤色光の吸収効率が上がる。このような変化は \"complementary chromatic adaptation\"(「光適応」「補色順化」「補色適応」「相補的色素適応」など)と呼ばれる。また藍藻を窒素欠乏条件下で培養すると、フィコビリンが窒素の供給源となるべく分解されて減少するため、クロロフィルの緑色が勝るようになる。
title: 色素体
text: 色素体(しきそたい、もしくはプラスチド、英: plastid, chromatophore)は、植物や藻類などに見られ、光合成をはじめとする同化作用、糖や脂肪などの貯蔵、様々な種類の化合物の合成などを担う、半自律的な細胞小器官の総称である。代表的なものとして葉緑体がある。
title: 光合成細菌
text: 光合成色素としては光合成細菌全てにおいてクロロフィル類を用いている。しかしながら、藍色細菌ではクロロフィルを用い、その他ではバクテリオクロロフィルを用いる。反応中心色素(スペシャルペアー)として用いられる色素は基本的にクロロフィル a もしくはバクテリオクロロフィル a であるが、シアノバクテリアの一種である Acaryochloris marina ではクロロフィル d を用いており、紅色細菌の一種である Blastochloris viridis ではバクテリオクロロフィル b を用いるほか、ヘリオバクテリア属は全てバクテリオクロロフィル g を用いている。バクテリオクロロフィル g は、酸素存在下で光エネルギーを吸収するとクロロフィル a 様物質へと異性化することが知られている。
title: マグネシウム
text: ヒトを含む動物や植物の生命活動を支えるミネラル(必須元素)のひとつであり、とりわけ植物の光合成に必要なクロロフィルで配位結合の中心として不可欠である。また、有機化学においてはグリニャール試薬の構成元素として重要である。
title: 青いバラ (サントリーフラワーズ)
text: アントシアニンは赤から青までの色調を示すフラボノイド系の色素である。アントシアニンのアグリコンをアントシアニジンと呼ぶ(それらの化学構造に関しては「アントシアニン」を参照)。なお、フラボノイドの生合成系はリンク先とアントシアニンの生合成系もリンク先を参照すること。アントシアニジンのうちのデルフィニジンを基本骨格とするアントシアニンが特に青色発色に関与しているとされる。しかし、デルフィニジン系のアントシアニンがあれば、青くなるわけでもない。また、バラの赤色色素であるシアニジン系アントシアニンと類似のものが、ヤグルマギクやヒマラヤの青いケシの青色色素となる場合もある。
title: 光合成
text: チラコイド膜の組成は特殊で、リン脂質は10%しかない。膜の構成成分で一番多く、全体の80%を占めているのは糖脂質(ガラクトシルジアシルグリセロールとジガラクトシルジアシルグリセロール)である。そして残りの10%はスルホリピド(6-スルホキノボシルジアシルグリセロール)とキノボース(6-デオキシグルコース)である。チラコイド膜の脂質は高度に不飽和であるため流動性が大きい。葉緑体は光の強弱に反応して細胞内を移動することができ、強光下では光阻害を避け、弱光下では光を捕集するように配置を変える。このとき光受容体となるのが、青色光受容体(フォトトロピン)である。葉緑体の運動にはアクチンというタンパク質が関与する。
title: アジサイ
text: 花(萼)の色はアントシアニンという色素によるもので、アジサイにはその一種のデルフィニジンが含まれている。これに補助色素(助色素)とアルミニウムのイオンが加わると、青色の花となる。従来は理論の域に留まっていたが、今般、実際にアジサイの花で直接確認された。
title: 銅
text: 植物における銅の役割としては、生体内における数種類の酸化還元反応にかかわる酵素を活性化する働きや、光合成に必要なクロロフィルに銅が結合しており、クロロフィルの合成に銅が不可欠であるということが分かっている。しかし、クロロフィルの合成段階において銅がどのような役割を担っているのかなど詳しいことについては未だ判っていない。銅の欠乏によって黄白化、光合成能力の低下、種子の形成異常あるいは枯死などが起こる。銅の過剰供給もまた植物に対して毒性を示し、そのような環境下では銅イオン耐性の強い特殊な植物が繁茂する。例えば、寺社の銅屋根を伝った水が滴るような場所には銅イオン耐性の強いホンモンジゴケが優占することがよく知られている。下等植物の生育や増殖に少量の銅が不可欠であることが知られている。
title: プラシノ藻
text: 細胞内に1個の葉緑体を持ち、光合成を行ってエネルギーを得る独立栄養生物である。葉緑体内にはピレノイドが発達し、周辺には貯蔵物質としてα1,4-グルカン(デンプン)が蓄積される。光合成色素はクロロフィル a/b であり、他に数種のカロテノイドを持つ。カロテノイド組成は属および種間でも異なっており、組成の違いに伴い細胞の見た目の色も異なる。報告されているカロテノイドはα、β-カロテン、ルテイン、ビオラキサンチン、ネオキサンチン、アンテラキサンチン、ゼアキサンチン、プラシノキサンチン、シフォナキサンチンおよびそれらの誘導体である。カロテノイドの組成はプラシノ藻綱の内部分類形質でもある。
title: ボフツェン
text: 緑色植物(りょくしょくしょくぶつ)は、クロロフィルa, b を持つことにより、典型的な緑色となる栄養体をもつことを特徴とする系統群である。黄色植物、紅色植物等と対置する。系統の範囲によって、下記のような種類がある。
title: 生物色素
text: 植物の色素の主な機能は光合成であり、できるだけ多くの光エネルギーを吸収するために、クロロフィルやいくつかの多彩な色素が使用される。色素は受粉においても役に立つことが知られており、色素の蓄積または喪失により花の色が変化し、花粉媒介者に対して花に価値があり多くの花粉や花蜜を含むことを知らせることができる。
title: アンテラキサンチン
text: 植物は、橙色のビオラキサンチンをアンテラキサンチン、そして明るい黄色の色素ゼアキサンチンに変換することで、非光化学的消光能を向上させ、過剰な熱を消失させることができる。キサントフィルサイクルの色素の合計量は、\"VAZ\"と呼ばれることがある。
title: ピロール
text: ピロール環4個が炭素原子1個ずつをはさんで結合した環(テトラピロール環と総称する)には、ヘム(ヘモグロビンやシトクロムに含まれる)のポルフィリン環、クロロフィルのクロリン環、ビタミンB12のコリン環などがある(多くは内部に金属をキレートしている)。またビリルビンやフィコビリン(光合成色素であるフィコシアニン、フィコエリスリンなどの発色団)はピロール環が4個直列した構造(開環テトラピロール)を持っている。これらテトラピロール化合物は生体内物質に多く、また二重結合が多数共役しているため可視光を吸収し特有の色を示すものが多い。
title: 緑色植物亜界
text: アーケプラスチダを構成する一次植物3群の中で、緑色植物と紅色植物は、葉緑体 (色素体) にペプチドグリカンからなる壁をもたないこと、集光性クロロフィルタンパク質複合体 (LHC) をもつこと、などの派生的な特徴を共有しており、色素体の分子系統としても緑色植物と紅色植物の近縁性が示唆されることが多い。しかし核タンパク質などに基づく系統解析からは、一次植物3群の系統関係については、はっきりした結果は得られていない (2019年現在)。いずれにせよ、アーケプラスチダの中で、緑色植物はクロロフィル b をもつこと、フィコビリンを欠くこと、チラコイドが重なってラメラを形成すること、などの点で特異であり、このような変化が緑色植物の共通祖先で起こったと考えられている。
title: 大阪府議会
text: 白色体 (はくしょくたい、英: leucoplast)とは、植物の白色部分に見られる色素を持たない色素体のこと。 光を当てることで葉緑体へ変化したり、デンプン合成を行う白色体が存在する。
title: 緑色非硫黄細菌
text: 嫌気的条件下では光化学反応中心やクロロソームなどを形成して酸素非発生型光合成を行う。光化学反応中心はキノン型で、紅色細菌のものや酸素発生型光合成における光化学系IIと類似している。反応中心色素はバクテリオクロロフィル a である。クロロソームと呼ばれる光捕集系に補助色素としてバクテリオクロロフィル c やカロテノイドが含まれていることが多い。緑色非硫黄細菌という名称は緑色硫黄細菌との対比で付けられたものだが、クロロソームという共通性を除けばまったく縁遠いグループである。
title: ビリン
text: 紅藻、植物中の光合成色素フィコシアニンの発色団であるフィコシアノビリンは動物で発見されている。植物においてもビリン類は光受容体タンパク質であるフィトクロムの光色素として利用されている。
title: 藍藻
text: アフリカや中南米の湖沼で大発生する \"スピルリナ\" (古くは [[:w::Spirulina|Spirulina]] に分類されていたためこの名でよばれるが、現在では [[:w::Arthrospira|Arthrospira]] に移されている) は現地では古くから食料として利用されていたが、現在では世界各地で大規模に培養され、流通している。最大の用途は健康食品であり、錠剤などの形で市販されている (右図)。またスピルリナから抽出された光合成色素であるフィコシアニンは、青い天然色素としてさまざまな食品に利用されている。さらにカロテノイドを含むため、錦鯉の色揚剤や熱帯魚用飼料に配合されている。
title: 肥料の三要素
text: 窒素の不足は植物の生育を著しく妨げ、クロロフィル(葉緑体の緑色色素)の合成阻害による葉の黄化(クロロシス)や、ある種の植物(トマトやトウモロコシなど)では紫色色素のアントシアニンの蓄積による葉柄、下葉、茎の紫化を招く。窒素不足がひどくなると、最終的に葉は緑みを失って完全に黄色となり、落葉する。
title: 酸素
text: 自然界において遊離酸素は、光合成によって水が光分解されることで生じ、海洋中の緑藻類やシアノバクテリアが地球大気中の酸素70パーセントを、残りは陸上の植物が作り出している。
title: 減衰
text: 沿岸部は大洋中心の清浄な海水に比べて、より多くの植物プランクトンを含む。植物プランクトンの持つクロロフィル-a色素は光を吸収し、また植物プランクトンそのものが光を散乱させるため、沿岸部の海水は深海部よりも清浄で無くなる。クロロフィル-a色素は可視光の中では短い波長(青と紫)の光を最も強く吸収する。植物プランクトンの密度が高い沿岸部の海水は、緑色の光が最も深くまで到達するため、青緑から緑色に見える。
title: イデユコゴメ綱
text: 葉緑体は細胞膜に沿って存在し、1細胞に1個だが、ガルディエリア属では葉緑体が深く切れ込んでいることがある。周縁チラコイドをもち、ピレノイドを欠く。主要補助光合成色素はフィコシアニン (C-フィコシアニン) であり、フィコエリスリンを欠くため葉緑体は青緑色を呈する。カロテノイドとして、ゼアキサンチンとβ-カロテンをもつ。貯蔵多糖はふつうグリコーゲン (ファイトグリコーゲン phytoglycogen) であるが、シアニディオシゾンではアミロペクチン (セミアミロペクチン semiamylopectin)。低分子炭水化物としてフロリドシド、イソフロリドシドを生成する。
title: ベタレイン
text: かつては、ベタレインは、多くの植物で赤色色素となっているアントシアニンと関係があると考えられていた。ベタレインもアントシアニンも水溶性の色素で、植物細胞の液胞で見られる。しかし、ベタレインは構造的にも化学的にもアントシアニンと類似しておらず、この2つが同じ植物で同時に見られたことはない。両者の差異としては、例えば、ベタレインは窒素を含むが、アントシアニンは含まないことが挙げられる。
title: 高度好塩菌
text: また、膜中にはバクテリオルベリンという赤色の色素を所持している。この色素の生理的な役割は不明だが、βカロテンの1.5倍以上の抗酸化作用が測定されており、食品、薬品などへの応用に注目されている。
title: ポリフェノール
text: ほとんどの植物に含有され、その数は5,000種以上に及ぶ。光合成によってできる植物の色素や苦味の成分であり、植物細胞の生成、活性化などを助ける働きを持つ。
title: リグニン
text: リグニンは、光合成(一次代謝)により同化された炭素化合物が、更なる代謝(二次代謝)を受けることで合成されるフェニルプロパノイドのうち、p-クマリルアルコール(p-ヒドロキシシンナミルアルコール)・コニフェリルアルコール・シナピルアルコールという3種類のリグニンモノマー(モノリグノール)が、酵素(ラッカーゼ・ペルオキシダーゼ)の触媒の元で1電子酸化されてフェノキシラジカルとなり、これがランダムなラジカルカップリングで高度に重合することにより三次元網目構造を形成した、巨大な生体高分子である。その構造は複雑で、未だにハッキリとは判っていない。
title: ポルフィリン
text: ポルフィリンや類似化合物の金属錯体は、生体内でヘム、クロロフィル、シアノコバラミン(ビタミンB12)などとして存在しいずれも重要な役割を担う他、人工的にも色素や触媒として多様に用いられる。
title: サンザシ
text: 果実(偽果)には、オレアノール酸。フラボノイドのクエルシトリン・クエルセチン、タンニンのクロロゲン酸を含むほか、豊富なビタミンCも含んでいる。オレアノール酸やクエルセチンは利尿作用があると言われている。果実の赤や黄色の色素はカロテン(プロビタミンA)によるもので、体内に入り消化されるとビタミンAに変化する。
title: 色素体
text: 色素体は、内部共生をしたシアノバクテリアに由来すると考えられている。シアノバクテリアを取り込み色素体を獲得した真核生物は、緑藻と植物を含む緑色の系統、紅藻の系統、灰色藻の系統という色調の異なる3つの系統(アーケプラスチダ)に分岐した。これらはその色調だけではなく色素体の微細構造にも違いがある。例えば緑色系統の葉緑体は、シアノバクテリアや紅藻、灰色藻にある集光複合体フィコビリソームを全て失っているが、一方植物とそれにごく近縁の緑藻に限って、ストロマチラコイドとグラナチラコイドに区分されるような複雑なチラコイド構造を持っている。灰色藻の色素体は葉緑体や紅色体と対照的に、いまだにシアノバクテリアの細胞壁の名残であるペプチドグリカン層に覆われている。これら一次的な色素体は全て、二枚の膜に囲まれている。