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叶绿素（Chlorophyll）是普遍存在具光合作用能力生物中，主要反射綠光的光合色素的合稱，並可依照其吸收波段被分為葉綠素a, b, c及d。

光合作用的第一步是光能被叶绿素吸收并将叶绿素离子化。产生的化学能被暂时储存在三磷酸腺苷(ATP)中，并最终将二氧化碳和水转化为氧氣和碳水化合物。叶绿素a和叶绿素b的吸收光谱较为接近，两者在堇紫光（430~480nm）和红光区（640~660nm）都有一吸收高峰，叶绿素ab对绿光的吸收很少，所以呈绿色。^[1]

并非只有叶子才有叶绿素，叶柄的薄壁细胞都有叶绿素的存在。就是在一片叶子之中，也并非只有叶肉细胞有叶绿素，维管束鞘和保衛細胞都有叶绿素。当秋天渐渐来临，日照时间和空气适度都逐渐变少时， 一层在叶柄和树的木质部的细胞就慢慢形成了(形成層:在韌皮部與木質部間)。这层细胞妨碍了水和养料的输送，因此光合作用减产了，没有了叶绿素的叶子在短时间内就变成其他颜色了。

葉綠素是二氫卟吩色素，結構上和卟啉色素例如血紅素（常見者，中心有一鐵原子）類似。在二氫卟吩環的中央有一個鎂原子。葉綠素有多個側鏈，通常包括一個長的植基（英语：Phytane）。以下是自然界中可以找到的幾種葉綠素：

紫罗兰叶片的绿色区域包含叶绿素而白色区域无叶绿素存在。将一片脱去淀粉的紫罗兰叶片放在阳光下数小时之后用碘试剂检测，可以发现只有叶片上绿色的区域变色而白色区域没有，也就是说只有绿色区域有淀粉存在。这显示了光合作用在缺乏叶绿素的情况下无法进行，叶绿素存在是光合作用的必要条件。葉綠素 a 為主要進行光反應的色素，故又稱主色素，其餘色素則可吸收光能傳遞給葉綠素 a 進行光反應，故葉綠素 b、類胡蘿蔔素及葉黃素等色素又稱輔助色素。

叶绿素最早是由约瑟夫·比埃纳姆·卡文图和皮埃尔·约瑟夫·佩尔蒂埃于1817年分离并命名的。1906年，叶绿素中镁的存在被发现，这是该元素在活组织中的首次检测。

在德国化学家理查德·威尔施塔特于1905年至1915年完成初步工作后，汉斯·费舍尔于1940年阐明了叶绿素a的一般结构。到1960年，当叶绿素a的大部分立体化学结构已知时，罗伯特·伯恩斯·伍德沃德发表了该分子的全合成。1967年，伊恩·弗莱明完成了最后剩下的立体化学阐明，1990年，伍德沃德和合著者发表了更新的合成。2010年，叶绿素f被宣布存在于蓝藻和其他形成叠层石的产氧微生物中。

• 菌綠素

• 中國大百科智慧藏-叶绿素：劉鑄晉　陸仁榮 著^{[永久失效連結]}，楊善元 著^{[永久失效連結]}