엽록소 a

**엽록소 ''a***(葉綠素 *a*, )는 [[산소 발생 광합성]]에 사용되는 특정 형태의 [[엽록소]]이다. 엽록소 *a*는 보라색-파란색 및 주황색-빨간색 빛의 [[파장]]에서 대부분의 [[에너지]]를 흡수하며 [[전자기 스펙트럼|스펙트럼]]의 [[녹색]] 및 녹색에 인접한 부분의 [[빛]]을 잘 흡수하지 못한다. 엽록소는 빛을 반사하지 않지만 엽록소를 함유하고 있는 조직은 녹색 빛이 [[세포벽]]과 같은 구조에 의해 확산적으로 반사되기 때문에 녹색으로 나타난다. 이 [[광합성 색소]]는 [[전자전달계]]에서 1차 [[전자 공여체]]로서의 역할 때문에 [[진핵생물]], [[남세균]], [[원핵녹조식물]]에서의 광합성에 필수적이다. 엽록소 *a*는 또한 특정 엽록소 *a*인 [[P680]]과 [[P700]]이 위치한 [[반응 중심]]에서 종결되는 [[안테나 복합체]]에 공명 에너지를 전달한다.

== 엽록소 *a*의 분포 ==
엽록소 *a*는 대부분의 광합성 생물이 [[화학 에너지]]를 방출하는 데 필수적이지만 광합성에 사용될 수 있는 유일한 색소는 아니다. 모든 산소 발생 광합성 생물은 엽록소 a를 사용하지만 [[엽록소 b|엽록소 *b*]]와 같은 [[보조 색소]]는 아니다. 엽록소 *a*는 [[혐기성 생물|혐기성]] [[광독립영양생물]]인 [[녹색황세균]]에서도 매우 적은 양이 발견될 수 있다. 녹색황세균은 [[세균엽록소]]와 일부 엽록소 *a*를 사용하지만 산소를 생성하지 않는다. [[산소 비발생 광합성]]은 [[광합성]]의 [[명반응]] 동안 [[산소]]가 생성되는 [[산소 발생 광합성]]과 달리 이 과정에 적용되는 용어이다.

== 분자 구조 ==
엽록소 *a*의 분자 구조는 4개의 질소 원자가 중앙의 [[마그네슘]] 원자를 둘러사고 있는 [[클로린]] 고리로 구성되며, 여러 개의 다른 [[곁사슬]]이 부착되어 있고 [[피톨]] [[에스터]]에 의해 형성된 [[탄화수소]] 꼬리를 가지고 있다.


=== 클로린 고리 ===

엽록소 *a*는 [[클로린]]이라고 알려진 큰 고리 구조 안에 [[마그네슘]] [[이온]]이 들어 있다. 클로린 고리는 [[피롤]]로부터 유래된 [[헤테로고리 화합물]]이다. 클로린의 4개의 질소 원자가 마그네슘 원자를 둘러싸고 결합한다. 마그네슘 센터는 엽록소 분자의 구조를 고유하게 정의한다. [[세균엽록소]]의 [[포르피린]] 고리는 포화되어 있으며 이중 결합과 단일 결합의 교대가 부족하여 빛 흡수에서 변화가 발생한다.

=== 곁사슬 ===

[[곁사슬]]은 다양한 엽록소 분자의 클로린 고리에 부착된다. 서로 다른 곁사슬은 각 유형의 엽록소 분자를 특징짓고 빛의 [[흡수 스펙트럼]]을 변경한다. 예를 들어 엽록소 *a*와 [[엽록소 b|엽록소 *b*]]의 유일한 차이점은 엽록소 *b*의 7번 탄소(C7) 위치에 [[메틸기]] 대신에 [[카보닐기]]([[알데하이드]])가 있다는 것이다.

=== 탄화수소 꼬리 ===
엽록소 *a*의 피톨 에스터(그림에서 R)는 [[엽록체]]의 [[틸라코이드 막]]에 있는 다른 [[소수성]] 단백질에 분자를 고정시키는 긴 소수성 꼬리이다. 일단 포르피린 고리로부터 분리되면 피톨은 [[지구화학]] 연구와 석유 공급원의 결정에 중요한 두 가지 [[바이오마커]]인 [[프리스테인]]과 [[피테인]]의 [[전구체]]가 된다.

== 생합성 ==


엽록소 *a*의 [[생합성 경로]]는 다양한 [[효소]]들을 활용한다. 대부분의 식물에서 엽록소는 [[글루탐산]]으로부터 유도되며 [[헴]] 및 [[시로헴]]과 공유하는 분지 경로를 따라 합성된다. 초기 단계에서는 글루탐산을 [[5-아미노레불린산]](ALA)에 통합한다. 2분자의 5-아미노레불린산은 [[포르포빌리노젠]](PBG)으로 [[환원]]되고, 4분자의 포르포빌리노젠은 결합하여 [[프로토포르피린 IX]]를 생성한다.

[[엽록소 생성효소]] ()는 다음과 같은 반응을 촉매하여 엽록소 *a*의 생합성을 완료하는 효소이다.
: 클로로필라이드 *a* + 피틸 이인산  ⇄  엽록소 *a* + 이인산
이는 20탄소 화합물인 [[다이테르펜]] 알코올 [[피톨]]과 함께 [[클로로필라이드|클로로필라이드 *a*]]의 카복실기의 에스터를 형성한다.

== 광합성의 반응 ==
=== 흡광도 ===
==== 빛의 스펙트럼 ====

엽록소 *a*는 [[보라색]], [[파란색]], [[빨간색]] 파장 내의 빛을 흡수한다. 보조 색소는 흡수되는 빛의 스펙트럼을 넓혀 광합성에 사용할 수 있는 빛의 파장 범위를 늘린다. 엽록소 *a*는 인근에 엽록소 *b*가 있으면 [[흡수 스펙트럼]]의 범위가 확장된다. 빛이 약한 조건에서 식물은 엽록소 *a*에 대한 엽록소 *b*의 비율을 더 높여서 광합성 수율을 증가시킨다.

==== 집광 ====
[[파일:Chlorophyll a antenna complex.jpg|섬네일|160px|오른쪽|엽록체의 틸라코이드 막 내에서 에너지 전달이 이루어지는 안테나 복합체. 반응 중심의 엽록소 *a*는 고에너지 전자를 전자 수용체로 전달하는 유일한 색소이다.]]
광합성 색소에 의한 빛의 흡수는 [[광자]]를 [[화학 에너지]]로 변환시킨다. [[엽록체]]에 방사되는 [[빛 에너지]]는 [[틸라코이드 막]]의 색소에 부딪혀 전자를 여기시킨다. 엽록소 *a* 분자는 특정 파장만 포착하기 때문에 생물체는 보조 색소를 사용하여 더 넓은 범위의 빛 에너지를 포착할 수 있다. 그런 다음 포획된 빛을 한 색소에서 다음 색소로 공명 에너지로 전달하여 반응 중심의 특정 엽록소 분자에 도달할 때까지 한 색소에서 다른 색소로 에너지를 전달한다. 이러한 특별한 엽록소 *a* 분자는 [[광계 II]]와 [[광계 I]] 모두에 위치한다. 광계 II의 경우 반응 중심 색소가 [[P680]], 광계 I의 경우 반응 중심 색소가 [[P700]]이다. P680과 P700은 [[전자전달계]]에 대한 주요 [[전자 공여체]]이다. 이 두 가지 광계는 전자 1개를 산화시키기 위한 산화환원전위가 다르다. P700의 산화환원전위는(E<sub>m</sub>)은 약 500mV인 반면, P680의 산화환원전위는 약 1,100-1,200 mV이다.

=== 1차 전자 공여 ===
엽록소 *a*는 광합성의 에너지 단계에서 매우 중요하다. 광합성 과정이 진행되려면 2개의 [[전자]]가 [[전자 수용체]]로 전달되어야 한다. 두 광계의 [[반응 중심]] 내에는 [[산화환원반응]]을 통해 전자를 [[전자전달계]]로 전달하는 한 쌍의 엽록소 *a* 분자가 있다.

== 같이 보기 ==
* [[광계 II 광수집 단백질]]
* [[엽록소]]
* [[엽록소 b|엽록소 *b*]]
* [[엽록소 c|엽록소 *c*]]
* [[엽록소 d|엽록소 *d*]]
* [[엽록소 f|엽록소 *f'']]

## 각주

## 외부 링크
* 

분류:테트라피롤
분류:광합성 색소