叶绿素的提取和分离
叶绿素的提取和分离
叶绿素的提取和分离一、实验过程1、提取绿色叶片中的色素将除去叶柄和粗叶脉的5g 左右新鲜绿色叶片（菠菜叶或白菜叶、女贞叶），剪碎，放在研钵中，加入少许二氧化硅和碳酸钙，进行充分的研磨，当研磨成糊状时，再加入5-6ml 丙酮，用杵棒迅速搅动后，静止3-5min，就可看到丙酮提取液为深绿色，再将澄清的提取液直接收集到有色的小广口瓶中（不经过滤）。
丙酮具有一定的毒性并且很容易挥发。
在进行实验操作时尽量少吸入丙酮，搅动后静止时，用纸或塑料薄膜盖在研钵上。
因为叶绿体中的各种色素都是脂类化合物，不溶于水，只溶于酒精、乙烷、丙酮、石油醚等有机溶剂中，且用丙酮的效果较好，加入丙酮就是为了快速提取色素。
又因丙酮的化学性质不稳定，极易挥发，所以必须在充分的研磨后加入，而不在研磨前或研磨中加入。
在实验过程中，发现在研钵中加入2ml 丙酮，数量不足，色素提取液量不多，如果再经脱脂棉过滤，滤液几乎全被吸走，提取色素困难，所以改成加入丙酮5-6ml。
将色素收集到有色的小广口瓶中，目的是避免叶绿体中的色素，在接触空气或光照下遭到破坏。
2、制备滤纸条取一张预先干燥处理过的定性滤纸，将滤纸剪成8-9cm 长，1cm 宽的滤纸条，再将滤纸条的一端对折剪去两角。
3、画滤液细线用牙签（或用钢笔尖、六号注射针头等）代替毛细吸管，蘸取有色小广口瓶中滤液，沿铅笔线处小心均匀地划出一条滤液细线，划的线条越细越齐（直），而且待滤液干燥后，继续重复画4～5 遍，实验效果越好。
4、叶绿体中的色素分离将4ml 层析液倒入100ml 烧杯中，再将滤纸条（有滤液细线的一端朝下）略微倾斜靠着烧杯的内壁，轻轻地插入到层析液中，随后用培养皿盖盖上烧杯，滤纸上的滤液细线要与层析液离开一定的距离，即层析液不能没及滤纸条上的滤液细线。
5、实验结果的观察层析几分钟以后（约4～5min），滤纸条上便清楚地呈现出四条色素带，从上而下依次是胡萝卜素（橙黄色），叶黄素（黄色），叶绿素a（蓝绿色），叶绿素b（黄绿色）。
叶绿素的提取和分离
色素提取 色素分离
试剂 无水乙醇
层析液
原理
绿叶中的色素溶于有机溶剂 无水乙醇,而不溶于水。
各种色素在层析液中的溶解 度不同,溶解度高的随层析 液在滤纸条上扩散得快,反 之则慢。
层析液：20份石油醚,2份丙酮和1份苯混合而成,93 号汽油也可做层析液用
二、实验步骤：
三、实验结果：
四、色素种类及吸收光谱：
2、绿叶中色素提取分离异常现象分析:
1 收集到的滤液绿色过浅的原因分析: ①未加石英砂 二氧化硅 ,研磨不充分. ②使用放置数天的菠菜叶,滤液色素 叶绿素太少 . ③一次加入大量的无水乙醇,提取浓度太低 正确做 法:分次加入少量无水乙醇 。 ④未加碳酸钙或者加入过少,叶绿素被破坏。 2 滤纸条色素带重叠 ①滤液细线不直 ②滤液细线过粗 3 滤纸条无色素带： ①忘记画滤液细线 ②滤液细线接触到层析液,且时间较长,色素全部溶 解到层析液中。
经典高考题 图中①代表新鲜菠菜叶的光合色素纸层析
结果,则图②所示结果最有可能来自 A．水培的洋葱叶
。
D
B．生长的柳树幼叶
C．培养的衣藻
D．秋冬的银杏落叶
解析 新鲜菠菜叶中的光合色素种类齐全、含量丰富、完整,据 图①可知,滤纸上的四条色素带完整,从上到下依次为胡萝卜素、 叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。图②滤纸上的色素带不完整,只有 胡萝卜素、叶黄素。秋冬的银杏落叶呈黄色 或橙黄色 ,这是由于 低温破坏了叶绿素所致,因此叶片中几乎不含叶绿素。其他选项 中的材料中都含有四种色素。 答案 D
下 ,与正常叶片相比,实验结果是 A．光吸收差异显著,色素带缺第2条
。
B
B．光吸收差异不显著,色素带缺第2条
C．光吸收差异显著,色素带缺第3条
叶绿素的提取和分离
叶绿素的提取和分离
叶绿素是植物和藻类中存在的一种绿色色素，它的提取和分离可以通过以下步骤进行：
1. 鲜叶采集：选择新鲜健康的叶子样品，并尽量避免阳光暴晒和长时间储存。
2. 研磨：将采集的叶子样品用搅拌机或者研钵研磨成细碎的绿色浆状物。
3. 植物组织破碎：将研磨好的样品浆液通过高速离心或搅拌法破碎细胞结构，并释放叶绿素。
4. 提取：将破碎的植物组织样品置于溶剂中，通常可以选择乙醇、丙酮、二甲亚砜或乙酸乙酯等有机溶剂。
在室温下浸泡一段时间，使叶绿素溶解到有机溶剂中。
5. 离心：将溶解了叶绿素的有机溶剂进行低速离心，以分
离溶剂和植物残渣。
6. 过滤：将离心后得到的溶剂进行滤过，以去除悬浮的杂质。
7. 浓缩：将过滤后的溶剂用恒温浓缩器或蒸发器进行浓缩，使其体积减小。
8. 纯化：对浓缩后的叶绿素溶液进行进一步纯化，可以使
用柱层析、薄层层析或高效液相层析等技术，以分离和纯
化叶绿素。
9. 干燥：将纯化后的叶绿素溶液进行干燥，可以通过喷雾
干燥、真空干燥或冷冻干燥等方法。
10. 得到叶绿素提取物：经过上述步骤后，叶绿素提取物便可以得到，并可以用于进一步的分析和应用。
需要注意的是，以上步骤仅为提取和分离叶绿素的一种常用方法，具体操作步骤和参数可根据实际情况进行调整。
同时，对于更为复杂的样品和目的，可能需要选择其他提取和分离技术进行操作。
植物生理学实验 叶绿体色素的提取、分离
3 铜代反应
取上述色素乙醇提取液少许于试管中，1 滴1滴加入浓盐酸，观察颜色变化。然后加醋 酸铜晶体少许，酒精灯上慢慢加热溶液，观察 色素颜色的变化。
叶绿素的提取
叶绿素是一种酯，因此不 溶于水。通常用含有少量水的 有机溶剂如80％的丙酮，或者 95%乙醇，或丙酮∶乙醇∶水 ＝4.5∶4.5∶1的混合液来提 取叶片中的叶绿素，用于测定 叶绿素含量。 之所以要用含 有水的有机溶剂提取叶绿素， 这是因为叶绿素与蛋白质结合 牢，需要经过水解作用才能被 提取出来。 提取方法 研磨法 浸提法 研磨法提取 光合色素
制作绿色标本方法：用50%醋酸溶液配制的饱 和醋酸溶液浸渍植物标 本(处理时可加热)
当溶液变褐 色后，投入 醋酸铜粉末， 微微加热， 形成铜代叶 绿素
提取液的分离：因吸附剂对不同物质的吸附力不同，当用适 当的溶剂推动时，混合物中各种成分在两相（固定相和流 动相）间具有不同的分配系数，所以移动速度不同，经过 一定时间后，可将各种色素分开。
二、材料、仪器设备及试剂
（一）材料：常春藤叶 （二）仪器设备： 研钵；漏斗；三角瓶或试管；剪刀；滴管；玻棒；圆形滤纸 （直径11cm）：酒精灯 （三）试剂： 95％乙醇；石英砂；盐酸；醋酸铜 推动剂：按石油醚；丙酮：苯（10:2:1）比例配 制（V／V）。
2. 叶绿体色素的分离 （1）取圆形定性滤纸一张（直径11cm），用毛细滴管 吸取或玻棒蘸取乙醇叶绿体色素提取液点于滤纸中心， 使色素扩散，风干后，再重复操作数次。 （2）用吸管吸取推动剂滴在滤纸中间，当推动剂前沿接 近滤纸边缘时，即可看到分离的各种色素。风干滤纸， 剪取一条分开的色素带，标明各种色素的位置及颜色， 作为结果贴于实验报告上。
0.1g叶+10ml混合液浸提
实验六 叶绿素的提取、分离
叶绿素的提取、分离一、实验目的1.掌握从植物叶中提取叶绿素的方法。
2. 了解纸层层析的原理，掌握纸层析的一般操作和定性鉴定方法。
二、实验原理1. 叶绿素提取原理：叶绿素等是脂溶性的有机分子，根据相似相溶的原理，叶绿体中含有叶绿体色素（叶绿素a和b、胡萝卜素及叶黄素）等色素分子溶于有机溶剂而不溶于有极性的水。
故在研磨和收集叶绿色素时要用丙酮或乙醇等有机溶剂提取而不用水。
2. 色素分离的原理：纸层析是用滤纸作为载体的一种色层分析法，其原理主要是利用混合物中各组分在；流动相和固定相的分配比（溶解度）的不同而使之分离。
滤纸上吸附的水为固定相（滤纸纤维常能吸20%左右的水），有机溶剂如乙醇等为流动相，色素提取液为层析试样。
把试样点在滤纸的滤液细线位置上，当流动相溶剂在滤纸的毛细管的作用下，连续不断地沿着滤纸前进通过滤液细线时，试样中各组份便随着流动相溶剂向前移动，并在流动相和固定相溶剂之间连续一次有一次的分配。
结果分配比比较大的物质移动速度较快，移动距离较远；分配比较小的物质移动较慢，移动距离较近，试样中各组分分别聚集在滤纸的不同的位置上，从而达到分离的目的。
毛细管点样薄层色谱展开三、仪器和药品研钵、毛细管、漏斗、纱布、小烧杯、试管、培养皿等剪纸形状滤液基线95%酒精、丙酮、石油醚碳酸钙，石英砂四、实验步骤（1）取菠菜或其他植物新鲜叶片20g左右，洗净，用滤纸擦干，去掉叶柄和中脉剪碎，放入研钵。
（2）研钵中加入少量碳酸钙和石英砂，加4-5ml 无水乙醇，研磨至糊状，再加10ml 无水乙醇充分混匀以提取叶片匀浆中的色素，15-20分钟后，过滤入50ml锥形瓶中加塞待用。
分离：（1）取圆形定性滤纸一张（直径15cm），将其剪成滤纸条（15cm×2cm），将其2cm一端剪去两侧，中间留一长约1.5cm，宽约0.5cm的窄条，并在滤纸剪口上方用铅笔画一条直线，作为画滤液细线的基准线（注意：滤液线必须距底边1-1.5cm）。
[详解]叶绿素分离试验
![[详解]叶绿素分离试验](https://img.taocdn.com/s3/m/999da949f342336c1eb91a37f111f18583d00ca1.png)
[详解]叶绿素分离试验一、叶绿体中色素的提取和分离说明1、取材时要选用新鲜的颜色较深的叶片，以便使滤液中含较多的色素2、研磨时加入二氧化硅的目的是为了研磨的充分，更有效的破坏细胞结构;加入少许碳酸钙的目的是为了防止在研磨过程中，叶绿素受到破坏。
因为叶绿素分子结构中含有一个镁原子，当细胞破裂时，细胞液内有机酸的氢可以取代镁原子而成为褐色的去镁叶绿素，碳酸钙可中和有机酸以防止去镁反应的发生3、研磨时要迅速、充分。
一是因为丙酮容易挥发;二是为了使叶绿体完全破裂，从而能提取出较多的色素;三是叶绿素极不稳定，能被活细胞中的叶绿素酶水解而破坏。
4、制备滤纸条时，要将滤纸条的一端剪去两角。
这样可以使色素在滤纸条上扩散均匀，便于观察实验结果。
5、画滤液细线时，一定要细且直。
这样可以防止色素带重叠，使色素分子均匀分布在一条直线上，做到扩散起点一致。
重复划2,3次，是为了增加滤液细线上的色素分子数量，使实验效果更加明显。
6、分离色素时，一定不要让滤纸条上的滤液细线接触到层析液，这是因为色素易溶解于层析液中，导致色素带不清晰，影响实验效果。
7、识记实验结果的色素带分布及宽窄(四种四素扩散速度的先后顺序为:胡萝卜素,叶黄素,叶绿素a,叶绿素b)二、习题一、选择题1、叶绿素不溶于( )A(水 B(石油醚 C(丙酮 D(苯2、下列关于“叶绿体色素提取和分离”的实验描述中，不属于实验要求的是( )A(提取高等植物叶绿体中的色素 B(用纸层析法分离色素C(了解各种色素的吸收光谱 D(验证叶绿体中所含色素的种类3、通过纸层析分离叶绿体色素，结果在滤纸条上出现四条色素带，自上而下依次为 ( )A(胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿紊b B(胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素b、叶黄素C(叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素 D(叶黄素、叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素 4、在进行叶绿素提取和分离的实验时，不能让层析液没及滤液细线的原因是( )A(滤纸上几种色素会扩散不均影响实验效果 B(滤纸上的滤液细线会变粗而使色素太分散C(色素会溶解在层析液中，使实验结果不明显 D(滤纸上的几种色素会混合起来不分散5、对“叶绿体中色素的提取和分离”实验中，下列描述正确的是( )A(将5 g新鲜完整的菠菜叶，放入研钵中，加入丙酮、石英砂、CaCO以后，迅速研磨 3B(用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线处小心均匀地划出一条滤液细线，并连续迅速地重复划2,3次C(把划好细线的滤纸条插入层析液中，并不断摇晃，以求加快色素在滤纸条上的扩散D(色素分子是有机物，不溶于水，所以研磨过程中加入丙酮是为了溶解色素6、在叶绿体中的色素提取和分离实验中，四种色素在滤纸条上扩散速度最快的和最慢的是( )A、胡萝卜素和叶绿素bB、胡萝卜素和叶绿素aB、叶黄素和叶绿素b D、叶黄素和叶绿素a7、装置甲是用来验证绿色植物在有光条件下释放氧气的装置，装置乙和丙是另外两个装置，通常可作为本实验的对照实验的装置( )A(乙和丙 B(乙C(丙 D(乙和丙都不是8、叶绿素体中的各种色素能够在滤纸上彼此分离的原因是( )A(色素提取液中的不同色素已经分层B(阳光的照射使各种色素能彼此分开C(各种色素随层析液在滤纸上扩散速度不同D(丙酮使色素溶解并分离的扩散速度不同9、下列生物实验:?制作洋葱根尖分生区装片时，用10,盐酸处理根尖;?将重组质粒导人大肠杆菌，先用氯化钙溶液处理大肠杆菌;?用胰蛋白酶处理动物组织，使细胞分散开来，进行细胞培养;?用纤维素酶和果胶酶处理白菜和甘蓝体细胞，进行体细胞杂交;?为了更充分提取叶绿体中的色素，在研磨叶片时，加入二氧化硅。
叶绿体色素提取与分离实验
类胡萝卜素 50
叶绿素b 叶绿素a
0
波长
二、捕获光能的色素和结构
（一）捕获光能的色素
色素
叶绿素a （蓝绿色）
叶绿素 叶绿素b
（黄绿色） 含量约占3/4
类胡萝卜素
叶黄素 （黄色） 胡萝卜素 （橙黄色）
含量约占卜素主 要吸收蓝紫光
叶绿素主要吸收 红光和蓝紫光
课堂检测
1、在叶绿体色素的提取和分离实验中在滤纸条上扩散速度 最快的色素是（ ） A、叶绿素a B、叶绿素b C、胡萝卜素 D、叶黄素
4、在圆形滤纸的中央点上，对叶绿体的色素进行色素分析， 会得到近似，同心的四个色素环，排到在最里圈的色素是 （） A、橙黄色 B、蓝绿色 C、黄色 D、黄绿色
练习
1、在植物实验室的暗室内，为了尽可能地降
低植物光合作用的强度，最好安装（ B）
A、红光灯 B、绿光灯 C、白炽灯 D、蓝光灯
2、为提高大棚蔬菜的产量，哪项措施更有效
5、下图是叶绿体色素的提取与分离实验中所用的材料与用具。请回答： 分别在A、B、C三个研钵中加入2克菠菜，经研磨、提取得到三种颜色的溶液： 深绿色、黄绿色（或褐色）、几乎无色。注：“+”表示加，“—”表示不加。
处理 二氧化硅（少量） 碳酸钙（少量） 95%乙醇（10ml） 蒸馏水（10ml）
ABC +++ —+ + + —+ —+ —
（ D）
A、安装红色透光薄膜 B、安装蓝紫色透光薄膜
C、安装绿色透光薄膜 D、安装无色透光薄膜
练习
3．在圆形滤纸的中央点上粘叶绿体的色素滤液， 进行色素分析，会得到近似同心环状的四个色素圈，
排在外圈的色素呈 [ A]
叶绿素的提取和分离实验
叶绿素的提取和分离实验
叶绿素的提取：称取5 g的绿叶，剪碎，放入研钵中→加入少量二氧化硅、碳酸钙和10 mL无水乙醇→研磨→过滤→收集到试管内并塞严试管口。
准备过滤纸条：将过滤纸条剪成略小于试管长度和直径的过滤纸条，将滤纸条的一端剪去两角，在距离剪角一端1cm处用铅笔画一条细的横线。
画滤细线：用毛细管吸取少量滤液，并沿铅笔线均匀划出一条细线，待滤液干后再画1~2次。
叶绿素分离：在试管中倒入适量层析液。
得到滤纸上的四种颜色、不同宽度的色素带。
叶绿素提取注意事项：
准备滤纸时，要将滤纸的一端剪去两角，这样可使色素扩散到滤纸上，以便于观察实验结果。
过滤时不用滤纸过滤而用单层尼龙布过滤是因为滤纸对色素具有吸附作用，若用其过滤，会导致收集到的滤液色素含量少，使实验效果不明显或失败。
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B
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ)。
D．光吸收差异不显著，色素带缺第3条
解析 叶绿体中的叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光， 胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，所以当水稻叶黄素缺失突 变体进行红光照射时，光吸收差异不显著；对正常叶片叶绿体 中的色素提取后，层析的结果自上而下依次是胡萝卜素、叶黄 素、叶绿素a和叶绿素b，故B正确。 答案 B
一、实验原理：
试剂 色素提取 原理 绿叶中的色素溶于有机溶剂 无水乙醇 无水乙醇，而不溶于水。
色素分离
层析液
各种色素在层析液中的溶解 度不同，溶解度高的随层析 液在滤纸条上扩散得快，反 之则慢。
（层析液：20份石油醚,2份丙酮和1份苯混合而成， 93号汽油也可做层析液用 ）
二、实验步骤：
三、实验结果：
题组二：考察实验结果分析及实验误差
种类
颜色
含量
类胡萝卜素 (占总量1/4)
胡萝卜素 (橙黄色)
叶黄素 叶绿素a
(黄色) (蓝绿色)
叶绿素 叶绿素b (黄绿色) (占总量3/4)
溶解度 含量
注意：1.色素带的位置代表什么？宽度呢？ 2.若分离得到的色素带不明显，可能的原因？
2、绿叶中色素提取分离异常现象分析: （1）收集到的滤液绿色过浅的原因分析: ①未加石英砂)(二氧化硅),研磨不充分. ②使用放置数天的菠菜叶,滤液色素(叶绿素太少). ③一次加入大量的无水乙醇,提取浓度太低(正确做 法:分次加入少量无水乙醇)。 ④未加碳酸钙或者加入过少，叶绿素被破坏。 （2）滤纸条色素带重叠 ①滤液细线不直 ②滤液细线过粗 （3）滤纸条无色素带： ①忘记画滤液细线 ②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部 溶解到层析液中。
(经典高考题)图中①代表新鲜菠菜叶的光合色素纸层析
结果，则图②所示结果最有可能来自 ( A．水培的洋葱叶 B．生长的柳树幼叶 C．培养的衣藻 )。
D
D．秋冬的银杏落叶
解析 新鲜菠菜叶中的光合色素种类齐全、含量丰富、完整， 据图①可知，滤纸上的四条色素带完整，从上到下依次为胡萝 卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。图②滤纸上的色素带不完 整，只有胡萝卜素、叶黄素。秋冬的银杏落叶呈黄色(或橙黄 色)，这是由于低温破坏了叶绿素所致，因此叶片中几乎不含叶 绿素。其他选项中的材料中都含有四种色素。 答案 D
易错警示！
过程 (1) (2) 提 (3) 取 色 (4) 素 (5)
1、实验中的注意事项及操作目的
操作目的 使滤液中色素含量高 溶解色素 研磨充分 保护色素，防止叶绿素被破坏 防止乙醇挥发，充分溶解色素
注意事项 选新鲜绿色的叶片 研磨时加无水乙醇 加少量SiO2 加少量CaCO3 迅速、充分研磨
(2017全国Ⅲ)植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对 不同波长光的反应（如O2的释放）来绘制的。下列叙述错误
的是(
)
A
A．类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成
B．叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来 绘制
C．光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化 来表示 D．叶片在640~660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用
引起的
考点1 绿叶中色素的提取和分离
题组一：考察实验选材、试剂的作用和实验操作： (2013· 江苏单科，5)关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操 作，正确的是 ( )。 A．使用定性滤纸过滤研磨液 B．将干燥处理过的定性滤纸条用于层析 C．在划出一条滤液细线后紧接着重复划线2～3次 D．研磨叶片时，用体积分数为70%的乙醇溶解色素 解析 本题可排除错误选项。色素易被滤纸吸附，故用纱布过 滤，A错误；每次重复画色素滤液细线时，需等干燥后再进行， C错误；由于叶绿体中的色素不溶于水，因此研磨叶片时需用无 水乙醇或丙酮，D错误。 答案 B
紫
蓝 青
绿
黄 橙
红
光合作 用利用 可见光
叶绿素a、b吸收蓝紫光和红（橙）光
可见光: 390-760nm 不可见光:紫外线(5-370nm)和红外线(750-1000000nm)
类胡萝卜素吸收蓝紫光
题组二：考察实验结果分析及实验误差
(经典高考题)某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其
叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析(从上
(6) 盛放滤液的试管管口加棉塞 防止乙醇挥发和色素氧化 (1) 滤纸预先干燥处理 使层析液在滤纸上快速扩散 分 离 (2) 滤液细线要直、细、匀 使分离出的色素带平整不重叠 色 (3) 滤液细线干燥后再画－两次 使分离出的色素带清晰分明 素 (4) 滤液细线不触及层析液 防止色素直接溶解到层析液中
四、色素种类及吸收光谱：
色素种类 吸收光 吸收光谱
叶绿素 叶绿素a 吸收蓝紫 （蓝绿色） （含量 光和红 约占3/4）叶绿素b （橙）光 （黄绿色） 类胡萝 胡萝卜素 （橙黄色） 吸收蓝 卜素 紫光 （含量 叶黄素 约占1/4）（黄色）
五、叶绿体色素的分布和功能 1、分布：叶绿体的 类囊体薄膜 上。 2、功能： 吸收、传递 光能（四种色素）、 转化 光能（只有少量特殊状态的叶 绿素a）