종이 크로마토그래피 실험을 하면 녹색 색소가 청록색 띠와 황록색 띠로 나뉘는 것을 볼 수 있습니다. 이것이 엽록소 a와 엽록소 b입니다. 시험에서는 두 엽록소의 색, 흡수하는 빛, 역할을 비교하는 문제가 자주 나옵니다.
이 글은 두 엽록소의 정의에서 시작해 흡수 파장, 구조의 차이, 생물별 분포를 차례로 비교하고, 그 밖의 엽록소 종류도 간단히 소개합니다.
한 문장 정의
엽록소 a는 산소를 내는 모든 광합성 생물에 있는 주 색소이고, 엽록소 b는 식물과 녹조류에서 빛을 더 넓게 모아 a에 전달하는 보조 색소입니다.
핵심 요약
- 엽록소 a는 반응 중심에서 광합성 반응을 직접 일으키는 주 색소입니다.
- 엽록소 b는 빛을 모아 a에 전달하는 보조 색소로 식물과 녹조류에 주로 있습니다.
- 두 분자는 곁가지 하나가 메틸기인지 포르밀기인지만 다릅니다.
- 육상 식물 잎에서 a와 b의 비율은 대체로 3대 1 안팎으로 알려져 있습니다.
목차
엽록소 a와 엽록소 b의 정의
엽록소 a는 식물, 조류, 남세균처럼 산소를 내는 광합성 생물이라면 모두 가지고 있는 주 색소입니다. 광계의 반응 중심에서 실제로 전자를 내보내 광합성 반응을 시작하는 분자도 특별한 위치에 놓인 엽록소 a입니다. 엽록소 b는 빛을 모으는 안테나 단백질에 많이 들어 있으며 흡수한 에너지를 엽록소 a로 넘겨 줍니다.
| 구분 | 엽록소 a | 엽록소 b |
|---|---|---|
| 역할 | 반응 중심의 주 색소 | 빛을 모으는 보조 색소 |
| 색 | 청록색 | 황록색 |
| 분자식 | C55H72O5N4Mg | C55H70O6N4Mg |
| 분포 | 산소를 내는 모든 광합성 생물 | 육상 식물, 녹조류 등 |
두 엽록소가 함께 있으면 한 종류만 있을 때보다 흡수할 수 있는 빛의 범위가 넓어집니다. 숲 아래처럼 빛이 약하고 파장이 치우친 환경에서도 에너지를 효율적으로 모을 수 있는 것은 이런 보조 색소 덕분입니다.
흡수하는 빛의 파장 차이
두 엽록소는 모두 청색과 적색 영역에서 빛을 강하게 흡수하지만 흡수가 가장 큰 지점이 조금 다릅니다. 엽록소 a는 청색 쪽에서는 더 짧은 파장, 적색 쪽에서는 더 긴 파장에서 흡수가 크고, 엽록소 b는 그 사이 안쪽으로 이동해 있습니다. 이 차이 덕분에 두 색소가 서로 빈틈을 메우며 빛을 흡수합니다.
유기 용매 속 흡수 최대 파장, 단위 nm
출처 – 광합성 교재와 Encyclopaedia Britannica에 제시된 디에틸에테르 용매 기준 근삿값이며, 용매와 측정 조건에 따라 몇 nm씩 달라집니다. 막대 길이는 가시광선 범위 400에서 700nm 사이의 위치를 나타냅니다.
잎 속에서는 엽록소가 단백질과 결합해 있어 용매에서 측정한 값과 흡수 지점이 조금 달라집니다. 시험에서는 정확한 숫자보다 두 엽록소 모두 청색과 적색 빛을 주로 흡수하고 녹색 빛을 덜 흡수한다는 점, b가 a보다 흡수 범위를 넓혀 준다는 점을 기억하는 것이 중요합니다.
분자 구조의 작은 차이
엽록소 a와 b의 차이는 놀라울 만큼 작습니다. 고리 뼈대의 한 위치에 엽록소 a는 메틸기라는 작은 곁가지를, 엽록소 b는 포르밀기라는 곁가지를 달고 있다는 것이 거의 유일한 차이입니다. 분자식에서도 b가 수소 두 개가 적고 산소 하나가 많습니다.
이 작은 차이가 극성, 즉 물과 어울리는 정도를 바꿉니다. 포르밀기를 가진 엽록소 b가 조금 더 극성이 커서 일반적인 학교 실험 조건에서는 종이 위를 덜 올라갑니다. 그래서 크로마토그래피 결과는 위에서부터 카로틴, 잔토필, 엽록소 a, 엽록소 b 순으로 나타나는 경우가 많지만 용매 조성에 따라 달라질 수 있습니다.
- 엽록소 a는 메틸기, 엽록소 b는 포르밀기를 가집니다.
- 엽록소 b가 조금 더 극성이 커서 종이 위에서 덜 이동하는 경우가 많습니다.
- 식물은 효소를 이용해 엽록소 a를 b로, b를 다시 a로 바꿀 수 있습니다.
식물과 조류별 분포 차이
엽록소 a는 산소를 내는 광합성 생물에 공통으로 있지만 보조 색소의 조합은 생물 무리마다 다릅니다. 육상 식물과 녹조류는 엽록소 b를, 규조류와 갈조류는 엽록소 c를 보조 색소로 씁니다. 남세균의 대부분은 엽록소 b 대신 피코시아닌 같은 청색 색소 단백질로 빛을 모읍니다.
| 생물 무리 | 가진 엽록소 | 함께 쓰는 주요 보조 색소 |
|---|---|---|
| 육상 식물 | a, b | 카로티노이드 |
| 녹조류, 예 클로렐라 | a, b | 카로티노이드 |
| 규조류, 갈조류 | a, c | 푸코잔틴 등 |
| 대부분의 남세균, 예 스피루리나 | a | 피코시아닌 등 |
육상 식물의 잎에서 엽록소 a와 b의 비율은 대체로 3대 1 안팎으로 알려져 있으며, 그늘에서 자란 잎은 b의 비율이 상대적으로 높아지는 경향이 있습니다. 빛이 약한 환경에서 빛을 더 넓게 모으기 위한 적응으로 설명됩니다.
엽록소 c d 등 다른 종류 간단 정리
교과 과정에서는 주로 a와 b를 배우지만 자연에는 다른 엽록소도 있습니다. 엽록소 c는 규조류와 갈조류, 와편모조류에 있고, 엽록소 d는 일부 남세균이 가지고 있어 더 긴 파장의 근적외선 가까운 빛을 이용합니다. 2010년에는 호주의 스트로마톨라이트에서 얻은 남세균에서 엽록소 f가 새로 보고되었습니다.
- 엽록소 a – 산소를 내는 모든 광합성 생물의 주 색소
- 엽록소 b – 육상 식물과 녹조류의 보조 색소
- 엽록소 c – 규조류, 갈조류 등의 보조 색소
- 엽록소 d와 f – 일부 남세균이 긴 파장의 빛을 쓰는 데 이용
학습 포인트
시험에서는 엽록소 a가 모든 산소 발생형 광합성 생물에 공통으로 있다는 점, 보조 색소의 종류가 생물 무리마다 다르다는 점을 묻는 경우가 많습니다. 엽록소 d와 f는 심화 내용이므로 교과 범위를 먼저 확인하세요.
이런 다양성은 생물이 사는 곳의 빛 환경에 맞춰 색소가 달라졌다는 것을 보여 줍니다. 광합성 전체 과정에서 엽록소가 맡는 일은 엽록소 광합성 글에서 이어서 확인할 수 있습니다.
엽록소 a b 자주 묻는 질문
엽록소 a와 b 중 어느 것이 더 중요한가요?
광합성 반응을 직접 시작하는 반응 중심에는 엽록소 a가 있으므로 a가 없으면 광합성이 일어나지 않습니다. 엽록소 b는 빛을 넓게 모아 효율을 높이는 보조 역할을 합니다.
크로마토그래피에서 엽록소 b가 아래에 있는 이유는 무엇인가요?
엽록소 b는 포르밀기 때문에 a보다 극성이 조금 더 커서 극성이 낮은 전개 용매를 따라 덜 이동하기 때문입니다. 용매 조성이 바뀌면 띠의 순서와 간격이 달라질 수 있습니다.
스피루리나에는 엽록소 b가 있나요?
스피루리나는 남세균에 속해 대체로 엽록소 a만 가지고 있으며 피코시아닌 같은 청색 색소로 빛을 모읍니다. 녹조류인 클로렐라는 a와 b를 함께 가지고 있습니다.
엽록소 a와 b는 집에서도 분리해 볼 수 있나요?
시금치 잎을 갈아 소독용 알코올 등에 우려낸 뒤 커피 필터 같은 종이 끝에 찍어 용매에 세워 두면 색소 띠를 관찰할 수 있습니다. 용매를 다룰 때는 환기와 화기 주의를 지키고 어린이는 보호자와 함께 실험해야 합니다.
참고한 공식 자료와 확인 경로
2026년 10월 작성 기준입니다. 고시와 제도는 바뀔 수 있으므로 원문에서 최신 내용을 확인해 주세요.
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이 글은 AI(인공지능)의 도움을 받아 작성되었습니다.
