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光合作用(PPT课件(初中科学)27张)

光合作用(PPT课件(初中科学)27张)
光能 二氧化碳（CO2）+水（H2O）叶绿体 有机物(C6H10O5)n+氧气（O2）
光合作用的意义
光合作用对于人类和整个生物界都具有非常 重要的意义。
1.光合作用是一切生物和人类有机物的来源。
每年约合成5ˣ1011吨 有机物，可直接或间 接作为人类或动物界 的食物
2.光合作用是一切生物和人类的能量来源
【实验现象】脱色叶片遇碘后颜色有什么变化？ 叶片的遮光部分遇碘 没有变蓝。
叶片的见光部分遇碘 变蓝 。
二氧化碳
光合作用
氧气 1771,普利斯特利
水 1629，海尔蒙特
植物
光照、绿叶 1779氧细菌做实验证 明：叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。
• 1845年，德国科学家梅耶指出，植物 在进行光合作用时，把光能转变成化 学能储存起来。
1864年 萨克斯的实验
实验步骤
1
(1)暗处理
2
(2)选叶遮光
（4)去掉
4 (5)酒精中
5
铝箔纸
隔水加热
3
(3)光下照射 4—5小时
（6）先漂洗， 6 后滴加碘液
对以上实验步骤你有疑问吗？
1、为什么实验前要将绿叶放在黑暗处一昼夜？ 利用呼吸作用消耗原有的有 机物，排除本来淀粉的干扰。
3、“绿叶在光下制造淀粉”的实验中把局部遮光的天 竺葵叶片取下，放在盛有酒精的小烧杯中， 然后隔水加热的目的是------------------------（ D ） A.破坏它的叶肉细胞 B.破坏它的叶绿体 C.使淀粉溶解在酒精中 D.使叶绿素溶解在酒精中
4.如图3-82所示，某植物上的绿叶经阳光照射24小时后， 经过脱色并用碘液处理，结果锡箔覆盖的部位不呈蓝色， 而不被锡箔覆盖的部位呈蓝色。该实验可以证明----------

植物的光合作用PPT课件

植物的光合作用PPT课件

ppt精选版
30
4、光合单位 指结合在类囊体膜上能进行光合作用的最小的结构单位。
光合单位=聚光色素系统+反应中心 光合作用的原初反应是连续不断的进行的，因此， 必须有不断的最终电子供体和最终电子受体，构成电子 的“源”和“流”。高等植物的最终电子供体是水，最 终电 子受体为NADP。聚光色素以诱导共振方式传递光量子， 最后传递给反应中心色素分子，这样作用中心色素被激 发而完成光能转换为电能的过程。
基粒类囊体 （grana thylakoid） 基质类囊体 (stroma thylakoid)下一页
ppt精选版
9
外膜
内膜 基质 基粒
ppt精选版
10
ppt精选版
11
ppt精选版
12
㈡叶绿体的成分 1、 水分(75%) 2 、 蛋白质(30~45%)—催化剂 3 、脂类(20~40%)—膜成分 4 、色素(8%)—与蛋白质结合，电子传递 5 、无机盐(10%) 6 、储藏物质(如淀粉等，10~20%) 7 、NAD+、NADP+、醌（如质体醌），起传递氢原
子。光子携带的能量和光的波长的关系如下：
E=N h c/λ
E=(6.02×1023)×(6.6262×10-34)×频率=(
) × 光速 波----长----
阿伏伽德罗常数 普朗克常数
上式表明：光子的能量与波长成反比。
⑵吸收光谱
ppt精选版
19
太阳光谱
10 390
770
100000nm
紫外光 可见光 红外光
ppt精选版
25
4、叶绿素的合成
⑴ 合成原料：谷氨酸、α- 酮戊二酸
⑵需氧气和光
⑶矿质营养 N 、 Mg ； Fe 、 Mn、 Cu、 Zn

植物光合作用ppt课件

植物光合作用ppt课件

光合作用的重要性
总结词
光合作用对植物生长、发育和生态系统功能至关重要，它为植物提供能量和养 分，坚持生态平衡。
详细描写
光合作用是植物获取能量和养分的主要方式，它为植物的生长和发育提供所需 的能量和有机物质。此外，光合作用还对坚持生态平衡和生物多样性具有重要 作用。
光合作用的发现及研究历程
总结词
光合作用的发现和研究历程揭示了人们对自然界认识的不断深入和发展，为现代农业和生态学研究奠定了基础。
光合作用进程中产生的能量和有 机物，可以帮助作物抵抗逆境， 如干旱、高温、盐碱等。通过提 高光合作用效率，可以增强作物
的抗逆能力。
在环境保护中的应用
1 2
空气净化
通过种植具有高光合作用效率的植物，可以吸取 空气中的二氧化碳，释放氧气，有助于改进空气 质量。
水土保持
植物通过光合作用固定土壤中Байду номын сангаас养分，同时植物 的根系可以防止土壤流失，有助于保持水土。
详细描写
光合作用的发现和研究历程可以追溯到18世纪，经过多个世纪的探索和研究，人们对光合作用的机制和原理有了 更深入的了解。这一历程不仅推动了植物生理学和生态学的发展，也为现代农业和生态学研究提供了重要的理论 基础和实践指导。
02
光合作用的进程
光反应阶段
光能吸取与转换
植物通过叶绿体中的色素吸取太阳光能，并将其转换为活跃的化 学能。
对自然界的物质循环和能量流动的意义
光合作用参与自然界的碳循环，将大气中的二氧化碳转化为有机物，对 坚持地球气候稳定具有重要作用。
光合作用将太阳能转化为化学能，为全部生态系统提供能量，驱动自然 界的能量流动。
光合作用对坚持自然界的生态平衡和生物多样性具有重要意义，是生态 系统稳定和健康的关键。

植物的光合作用和呼吸作用科学课件PPT

植物的光合作用和呼吸作用科学课件PPT

叶绿素
(a：b = 3：1 )
3
三
1
大 类胡萝卜素 (胡萝
类
卜素：叶黄素= 1:2)
藻胆素
(一) 叶绿素（chlorophyll)
1.叶绿素的结构
叶绿素包括a、b、c、d四种，高等植物含有叶 绿素a、b两种。
叶绿素是双羧酸酯,其中一个羧基被甲醇所酯化,另一 个被叶醇所酯化 。
叶绿素a(chla)呈蓝绿色, 叶绿素b(chlb)呈黄绿色。
基质
叶绿体模式图
三部分： 被膜、基质和类囊体
叶绿体是由叶绿体被膜、基质和类囊体三部分组成
1.叶绿体 被膜
2.基质及 内含物
3.类囊体
➢ 叶绿体被膜(chloroplast envelope) 由两层单位膜组成，被膜上无叶绿素， 它的主要功能是控制物质的进出，维 持光合作用的微环境。
➢ 外膜(outer membrane) 非选择性膜， 分子量小于10000的物质如蔗糖、核酸、 无机盐等能自由通过。
二、光合作用的重要性
1. 把无机物转 变成有机物
2. 蓄 积 太阳能
3. 环 境 保护
光合作用制造了生 物所需的几乎所有 的有机物，是规模 巨大的将无机物合 成有机物的“化工 厂”。
光合作用积蓄 了生物所需的 几乎所有的能 量，是一个巨 大的“能量转 换站”。
维持大气中 光合释放氧
氧气和二氧 形成臭氧/O3 化碳浓度保 层，它滤去
类囊体膜超分子蛋白质复合物
蛋白复合体在类囊体膜上的分布：
➢PSⅡ主要存在 于基粒片层的堆 叠区， ➢PSⅠ与ATPase 存在于基质片层 与基粒片层的非 堆叠区， ➢Cytb6/f复合体 分布较均匀。
蛋白复合体在类囊体膜上的分布：

《植物的光合作用》PPT课件

《植物的光合作用》PPT课件
1864 Julius Sachs
整理课件
15
观察在照光的叶绿体中淀粉粒会增长 光合作用的另一个产物是有机物
光能
CO2+H2O 绿色植物 （CH2O）+O2 细菌的光合作用
十九世纪的三十年代 C B Van Niel
某些细菌 醋酸 琥珀酸 H2S
CO2+2H2S
（CH2O）+H2O+2S
比较 植物释放的氧来自水，而不是二氧化碳
叶绿醇 是叶绿素分子的亲脂部分,是长链 亲脂“尾巴”,伸入类囊体内
“头部”是金属卟啉环,Mg偏正电荷,N原 子偏带负电荷,呈极性,具亲水性(可和蛋白质结 合),排列在类囊体脂类的表面.
整理课件
22
㈡叶绿素的化学性质 ⑴不溶于水 而溶于有机溶剂
用水配85%丙酮提取叶绿素
⑵皂化作用
C32H30ON4Mg COOCH3 +2KOH
h 普朗克常数 1.58×10-34卡.秒
c 光速 3×1010㎝/秒
COOC20H39 C32H30ON4Mg COOK
+CH3OH
+C20H39OH
COOK
皂化叶绿素 叶醇 整理课件
甲醇
23
⑶形成去镁叶绿素
phMg+2H+ 褐色
H
Ph
+Mg++
H
H
ph H + Cu++(Zn++)
绿色
phCu(Zn)+2H+
整理课件
24
三,叶绿素的光学性质 ⑴吸收光谱
波长在600-660nm的红光 波长在430-450nm蓝紫光 绿光吸收最少

植物生理学-第四章ppt课件

植物生理学-第四章ppt课件
光合势: 是反映作物光合功能的潜势,即指单位土地面积上， 作物全生育期或某一阶段生育期内有多少平方米叶 面积在进行干物质生产，
第二节 叶绿体与光合色素
一、叶 绿 体
二、光合色素
1 分类
叶绿素类 (chlorophyll)
类胡萝卜素类 (carotenoid)
叶绿素类a
(蓝绿色)
叶绿素类b
(黄绿色)
磷 光
~ 31千卡
叶绿素分子受光激发时电子能量水平图解
叶绿素的生物合成
合成前体： ð- 氨基酮戊酸
合成途径：
合成条件：
光照 温度 矿质元素
光合作用的机理
原初反应
光
反 应 电子传递和
光合磷酸化
光能的吸收、传递与转换
（光能转换成电能）
基粒片层上
（电能 活跃的化学能）
暗 反 碳素同化 应
（活跃的化学能
H2O的光解和O2的释放，但不能形 成NADPH。（NADP+不足）
光合磷酸化机理
化学渗透学说（P. Mitchell 1961）
第四节 二氧化碳的固定与还原
• C3 途径（还原的戊糖途径、卡尔文循环
The Calvin cycle）：C3植物
• C4 途径(C4 pathway)（四碳双羧酸途径）：
电子传递和光合磷酸化(photophosphorylation) （电能转换成活跃的化学能）
两个光系统
光合链（“Z”链）
光系统 I ： 光系统 II ：
证明：“红降”现象 双光增益效应（爱默生效应Emerson effect）
光合电子传递链（“Z”链）
光合磷酸化
在光下叶绿体把光合电子传递与磷
photophosphorylation 酸化作用相偶联，使ADP与Pi形

第6节光合作用(PPT课件(初中科学)43张)


暗处理
1.为什么实验前要将绿叶在黑 暗处放置一昼夜?
——使叶片内原有的 淀粉运 走、耗尽，消除原淀粉对实验 的影响。
2.为什么要对一片完整的叶部分遮光？
——叶片遮光部分与 不遮光部分互为对照
3.为什么要脱去叶绿素？ 叶绿素呈绿色，如不脱去，不容易视察到淀粉遇碘变 蓝的现象
4.为什么用酒精而不是水煮叶片来脱色呢？ 叶绿素只溶于酒精而不溶于水
氧气
1）场所：叶绿体（厂房） 2）条件：光照（动力） 3）原料：二氧化碳、水（原料） 4）产物：有机物（淀粉）、氧气（产品）
光合作用的实质：
（1）把简单的无机物制成了复杂的有机物,并放出氧气。 [物质转化]
（2）把太阳能变成贮存在有机物里的化学能。 [能量转化]
阳光（光能）
有机物
（化学能）
水
光合作用
6.光合作用对人类和自然界的意义是（ D ） A.是人类和所有动植物食物的来源 B.是自然界氧气的来源 C.是人类和所有动植物能量的来源 D.以上都是
7.请你仔细视察这两个鱼缸中的水草，辨认出 哪个是真的，哪个是假的？为什么？
甲
乙
（1）请你仔细视察这两个鱼缸中的水草，辨认出哪 个是真的，哪个是假的？为什么？
（不变蓝）
（变蓝）
实验表明：淀粉不是从土壤中吸取来的。
第6节 光合作用 地球上最重要的化学反应
光 合 作 用 过 程 示 意 图
1.光合作用的概念：
绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和 水转化成储存着能量的有机物，并释放氧气的过程。
光合作用的表达式
二氧化碳
+
水
光 叶绿体
有机物（淀粉）
+
构成生物体 提供生命活动需要

植物生理学--光合作用 ppt课件


淀粉
6CO2+11H2O+18ATP+12NADPH+12H+
PP磷T课酸件 己糖+18ADP+17Pi+115 2NADP+
卡尔文循环的调节
C3途径中的酶 RuBP羧化酶 NADP-GAP脱氢酶
FBP酯酶
SBP酯酶
Ru5P激酶
都属于光调节酶
这些酶在光下活化，以满足光合；而在暗中钝 化，减少底物消耗，使C3循环得以自动调节。
RuBP羧化酶的活性与叶绿体间质中的pH值和 Mg2+含量有密切关系。
PPT课件
16
（二）C4 途径
M.D.Hatch和C.R.Slack(1966)研究证实，在一
光合效率高的植物中，其光合固定CO2 后的第一 个稳定性产物是C4 -二羧酸，由此发现了另一条 CO2 的同化途径——C4 途径，也称C4 -二羧酸途 径或Hatch-Slack循环。
第四章 光合作用
第3节 光合作用机理
二、电子传递与光合磷酸化
（一）光合电子传递 Z 形光合链
①两个光系统串联，最终电子供体是H2O，最终 电子受体是NADP+。
②两个光系统间有一系列的电子载体。 ③传递过程偶联着磷酸化作用，形成ATP。
④各电子载体是以氧化还原电位高低成Z形串联
排列，两处是“上坡”其余“下坡”。
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
（二）光合磷酸化
（ 1 ）非环式光合 磷酸化
（ 2 ）环式光合磷 酸化
PPT课件
机理
P.Mitchell （1961）提出了 化学渗透学说
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低 (H+) PSII
基质
PSI
类囊体膜
高 (H+)
类囊体腔
图3-15 PSII, Cytb6f复合体PSI 和ATP合酶复合体中的电子和质子传递
㈡、光合磷酸化（ Photophosphorylation ）：叶绿体 在光下把无机磷和ADP转化为ATP，形成高能磷酸
键的过程，称光合磷酸化。
１、光合磷酸化形式
⑷荧光现象和磷光现象
✓ 荧光现象：叶绿素溶液在透射光下呈绿色，而在反 射光下呈红色的现象。10-8~10-9秒(寿命短)
✓ 磷光现象：叶绿素除了在照光时能辐射出荧光外，当去掉光源 后，还能继续辐射出极微弱的红光(用精密仪器可测知),这个现 象叫~。 10-2秒(寿命长)
这两种现象说明叶绿素能被光激发，而被光激发是将光能转变为 化学能的第一步。
暗反应
一、原初反应（Primary reaction）：光能 电能
包括光能的吸收、传递和转换过程。 光合色素
1、作用中心色素分子
聚光色素 作用中心色素
指具有光学活性的特殊状态存在的少数叶绿素a分子。
✓ 光学活性:指这种色素吸收光能之后即被激发，可引起自身的 氧化还原反应（得失电子），同时将接受的光能转变成电能的 性质。
2、光合色素化学结构与性质 ⑴叶绿素（chlorophyll) 叶绿素不溶于水，但能溶于酒精、丙酮和石油醚等有 机溶剂。其化学组成如下：
chla: C55H72O5N4Mg chlb: C55H70O6N4Mg
叶绿素是叶绿酸的酯。叶绿酸是双羧酸，其羧基中的 羟基分别被甲醇和叶绿醇所酯化。所以其分子式为：
β-胡萝卜素
叶黄素
图3-4 β-胡萝卜素和叶黄素结构式
3、光合色素的光学特性
⑴辐射能量
光波是一种电磁波，对光合作用有效的可见
光的波长是400~700nm之间。光同时又是运
动着的粒子流，这些粒子称为光子，或光量
子。光子携带的能量和光的波长的关系如下：
E=N h c/λ
E=(6.02×1023)×(6.6262×10-34)×频率=( ) ×
（1）非环式光合磷酸化
OEC水解后，把H+释放到类囊体腔，把电子释放到PSⅡ内，
电子在光合电子传递链中传递时，伴随着类囊体外侧的H+转移
到腔内，由此形成了跨膜的H+浓度差，引起ATP的形成，同时
把电子传递到PSⅠ去，进一步提高了能位，而使H+还原NADP+
由6种多肽组成，P680就位于D1、D2蛋白上 (OEC):多肽；Mn复合物；Cl-，Ca2+
PSⅡ捕光复合体（ LHCⅡ）
光
Tyr p680 p680* pheo QA QB PQH2 PC
Hale Waihona Puke 与OEC联系，水解放氧2H2O
O2 + 4H++4e-
补充
1、希尔反应(Hill reaction) 希尔发现在离体的叶绿体（实际是被膜破裂的
✓ 特殊状态：以水结合起来的叶绿素a的二聚体，吸收高峰为
680nm,700nm。
原初反应
光 反 应
电子传递和 光合磷酸化
暗
反
应
碳同化
2、聚光色素
除作用中心色素以外的大多数叶绿素a、全部叶绿素b、类胡萝 卜素。它们都只能将吸收的光聚集起来传递给作用中心色素， 它们无光学活性，只能捕捉光能，因此叫聚光色素。它们又象 收音机的天线一样，因此又叫“天线色素”。
基粒类囊体 （grana thylakoid） 基质类囊体 (stroma thylakoid)下一页
外膜
内膜 基质 基粒
㈡叶绿体的成分 1、 水分(75%) 2 、 蛋白质(30~45%)—催化剂 3 、脂类(20~40%)—膜成分 4 、色素(8%)—与蛋白质结合，电子传递 5 、无机盐(10%) 6 、储藏物质(如淀粉等，10~20%) 7 、NAD+、NADP+、醌（如质体醌），起传递氢原
层和基粒片层的非垛叠区。
PSⅠ核心复合体
NADP+ Fd
反应中心P700 电子受体
PSⅠ捕光复合体（ LHCⅠ） P700*
A0 A1 Fe-S
Cytb6f
PC
P700
LHC Ⅰ
⒉光系统Ⅱ（PSⅡ）：
这是一种直径较大的颗粒，直径为17.5nm，存在于类囊
体膜的垛叠区。
PSⅡ组成
核心复合体 放氧复合体
两个最强烈的吸收区，一个是波长为640~660的红 光部分，另一个是430~450的蓝紫光部分。此外，在光 谱的橙光，黄光和绿光部分只有不明显的吸收带，其 中尤以对绿光的吸收最少，所以叶绿素的溶液呈绿色。
chla和chlb的吸收光谱很相似，但略有不同。 ②类胡萝卜素的的吸收光谱 最大吸收在蓝紫光部分，不吸收红光等波长的光。
e 反应中心
H2O
NADP+
图3-12 光合作用原初反应的能量吸收、传递和转换
返回
二、电子传递和光合磷酸化 电能 活跃的化学能
㈠、光系统 两个光系统
量子产额：吸收一个光量子后放出的氧分子数目或固定CO2分
子数目。
红降现象
以绿藻和红藻为材料，研究其不同光波的光合效率，发现当 用光波大于685nm （远红光）的光照射时，虽然仍被叶绿素 大量吸收，但量子产额急剧下降，这种现象被称为~。
CO2 + H2S
CH2O + H2O+S
3、化能合成作用(Chemosynthesis) 化能合成细菌
三、光合作用的重要性 1、有机物质的重要来源 2、把光能转化成化学能 3、大气中氧气的重要来源
第一节 叶绿体和叶绿体色素
I一、叶绿体(Chloroplast) ㈠叶绿体的结构:
椭圆形，一般直径为3~6um，厚为2~3um。每平方 毫米的蓖麻叶就含3~5百万个叶绿体。 1、叶绿体膜—选择性屏障,控制物质进出。 2 、基质—CO2的固定,淀粉的合成和储藏（含酶类） 3 、基粒—光能-化学能（光合色素） 4 、嗜锇滴—基质中与锇酸容易结合的颗粒（醌类） 5 、类囊体—光合作用能量转换（又称光合膜）
E2
第二单线态
E1
第一单线态
第一三线态
荧
磷
光
光
E0
图3-10 色素分子吸收光子后能量转变
4、叶绿素的合成
⑴ 合成原料：谷氨酸、α- 酮戊二酸
⑵需氧气和光
⑶矿质营养 N 、 Mg ； Fe 、 Mn、 Cu、 Zn
⑷温度
⑸水分 影响蛋白质合成
➢ 谷氨酸或α- 酮戊二酸 氨基酮戊二酸（ALA) 厌氧条件下 ➢ 2ALA 含吡咯环的胆色素原
子或电子的作用。
二、光合色素
1、分类
叶绿素a：蓝绿色
1、叶绿素 叶绿素b：黄绿色
胡萝卜素：橙黄色
光合色素 2 、类胡萝卜素 叶黄素： 黄色
3 、藻胆素 藻蓝素
藻红素
叶绿素:类胡萝卜素=3:1 所以叶片一般呈绿色 叶绿素a:叶绿素b=3:1 叶黄素:胡萝卜素=2:1
解释：秋后或衰老的叶片多呈黄色，秋后枫树叶子呈红色
叶绿醇则以酯键与在 第Ⅳ吡珞环侧键上的 丙酸结合
庞大的共轭体系,起着吸收 光能,传递电子,以诱导共 振的方式传递能量,但不参 与H的传递或氧化还原
H+,Cu2+可取代Mg
图3-3 叶绿素a的结构式
返回
⑵胡萝卜素和叶黄素：四萜类、有α- 、β-、γ- 三种异构 体。不溶于水，但能溶于有机溶剂。
①胡萝卜素：
叶绿素b 叶绿素a
图3-7 叶绿素a和叶绿素b在乙醇溶液中的吸收光谱
α-胡萝卜素 叶黄素
λ/nm
图3-8 α-胡萝卜素和叶黄素的吸收光谱 返回
⑶作用光谱
指在能量相同而波长不同的光下，测定其光合强 度所得的变化曲线。
作用光谱与叶绿素a的吸收光谱基本一致，说明光合作用吸 收的光一般是由叶绿素a吸收的，其它色素吸收的光都传递给叶 绿素a，然后引起光化学反应。
4、光合单位 指结合在类囊体膜上能进行光合作用的最小的结构单位。
光合单位=聚光色素系统+反应中心 光合作用的原初反应是连续不断的进行的，因此， 必须有不断的最终电子供体和最终电子受体，构成电子 的“源”和“流”。高等植物的最终电子供体是水，最 终电 子受体为NADP。聚光色素以诱导共振方式传递光量子， 最后传递给反应中心色素分子，这样作用中心色素被激 发而完成光能转换为电能的过程。
光速 波----长----
阿伏伽德罗常数 普朗克常数
上式表明：光子的能量与波长成反比。
⑵吸收光谱
太阳光谱
10 390
770
100000nm
紫外光 可见光 红外光
390 430 470 500 560 600 650 700
①叶绿素的吸收光谱 叶绿素吸收光的能力很强，如果把叶绿素溶液放在
光源和分光镜之间，就可以看到有些波长的光线被吸 收了。在光谱中就出现了暗带，这种光谱叫吸收光谱。
4个胆色素原 尿卟啉原Ⅲ ➢ 粪吡啉原Ⅲ 原卟啉Ⅸ
粪吡啉原Ⅲ
有氧条
镁原卟啉 原脱植基 件下
叶绿素a 脱植基叶绿素a 叶绿素a 叶绿素b
知道： 叶绿素与血红素有共同的前期合成途径。
推断：动植物有共同的起源
第二节 光合作用机理
光合作用可分为三个阶段：
①原初反应②电子传递和光合磷酸化 光反应
③碳同化
是一不饱和的碳氢化合物，分子式为C40H56。它的两头 具有一个对称排列的紫罗兰酮环，它们中间以共轭双键
（4个异戊二烯）相联接。
②叶黄素由胡萝卜素衍生而来，分子式为C40H56O2，是 个醇类物质，它在叶绿体的结构中与脂类物质相结合。
⑶藻胆素