叶绿体色素的提取
绿叶中色素的提取和分离实验原理
绿叶中色素的提取和分离实验原理
绿叶中色素的提取和分离实验：
1、提取：绿叶中的色素——研磨法。
称取、剪碎5g叶片，放入研钵中。
加入少许二氧化硅、碳酸钙、5mL丙酮。
快速、充分研磨。
根据叶绿体中的色素在有机溶剂（乙醇、丙酮等）中溶解的特性，用丙酮可将色素从叶片中提取出来（若用95％的酒精作溶剂，则应向色素提取液中加入无水碳酸钠，除去色素提取液中的水分。
若用丙酮作溶剂，则用量不宜过多，以2～5mL为宜，过多会影响色素浓度，过少不易过滤），过滤后收集滤液，将滤液收集到小试管中，及时用棉塞将试管塞紧备用。
2、分离：制备滤纸条，将干燥过的定性滤纸剪成6cm×lcm的条，一端剪去两角，距该端lcm处用铅笔画一条极细的横线。
用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀画一条细而直的滤液线，待干燥后再重复画2～3次（次数越多色素越多）。
实验原理：
1、色素提取原理：色素溶于有机溶剂而不溶于水，可用95%的乙醇、丙酮等有机溶剂来溶解色素，从而提取绿叶中的色素。
色素提取也可用水浴加热法，即把叶片剪碎后放在95%的乙醇中，进行隔水加热来提取。
一般地说，叶片加热到变成黄白色，叶片中的色素基本上被提取出来了。
2、色素分离原理：各种色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散速度比较快，反之则比较慢，从而使各种色素相互分离开来。
浅谈叶绿体色素的提取,分离实验的基本原理
浅谈叶绿体色素的提取,分离实验的基本原理叶绿体色素是植物共同的分子，是植物叶片绿色色素的主要成分，在植物的基因组中占有非常重要的地位。
叶绿体色素的提取和分离实验是植物生理学研究中常见实验，它们的研究对于深入解析植物叶片绿色色素的组成、形成机制以及植物的适应和演化有重要的意义。
本文简要介绍叶绿体色素提取、分离实验的基本原理以及实验步骤。
一、叶绿体色素的提取1.提取用植物组织植物细胞是由多种组织结构的嵌套形式组成的，而叶绿体这种特殊的细胞构造，它们除了在细胞质和细胞核里贮存着叶绿素外，还处于细胞子室内、细胞膜之间，因此叶绿体色素的提取，必须从整个植物细胞体内提取。
2.提取步骤a)取植物组织消化，加入蛋白酶消化液，消化温度保持在37℃，消化完成后，用离心机将悬浮液离心分离；b)将悬浮液和脉粗滤；c)用离心机将滤液离心，并将残留物清除；d)用硫酸钠缓冲液将离心液中的叶绿体色素进行沉淀分离；e)最后，用离心机将沉淀液离心，取得叶绿体色素提取液。
二、叶绿体色素分离实验叶绿体色素分离实验是以“四维定律”为基础的，四维定律指的是溶解物的溶解度与温度、酸度、配体浓度等四个维度的变化而发生变化。
以下是叶绿体色素分离实验的实验步骤：1.温度调节将叶绿体色素提取液加入50mL的萃取液中，将温度调节到10°C，保持温度稳定后，用离心机将其离心十分钟；2.酸度调整将离心液加入室温的硫酸铵溶液中，搅拌均匀，然后再次利用离心机离心，将叶绿体色素沉淀出来；3.配体浓度调整将离心液和硫酸铵溶液加入50mL的氯化钠溶液中搅拌均匀，然后将其再次离心，至此叶绿体色素被沉淀出来，即可获得叶绿体色素的分离液；最后，用离心机离心冷却至温度达到最低，来增强叶绿体色素的沉淀，以达到纯度高的目的。
综上所述，叶绿体色素的提取、分离实验步骤比较复杂，从植物组织的提取、细胞色素的悬浮液提取、细胞色素的滤液提取、通过改变温度、酸度、配体浓度的方法对叶绿体色素的分离实验，至此，叶绿体色素的提取和分离实验基本原理就介绍完了。
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]
叶绿体中色素的提取和分离
生物体内的主要能源物质是: 糖类 生物体内主要的储能物质是: 脂肪
生物体进行生命活动的直接 能源物质: ATP 最终能量来源: 太阳的光能
能量之源——光与光合作用
太阳光中有能量，我 们制造出太阳能电池板 可以捕获其中的能量并 转化为电能。 绿色植物也能捕获 并转化太阳光中的能量， 那么，绿叶中通过什么 物质或结构捕获并转化 光能呢？
小鼠
存活。
结论： 植物能够净化因燃烧或呼吸而变混浊的空气。
结论1： 普利斯特利的实验 只有在阳光照射下
才能成功
结论2： 植物体只有绿叶才能更 新空气。
结论： 淀粉是光合作用的产物之一。
极 细 光 束
黑暗中
光照下
结论： 叶绿体是植物进行光合作用的场所 光合作用需要在光下进行 光合作用中释放氧气
O2
光合作用的过程
学习目标： 1．了解光合作用的探索历程 2. 掌握光合作用的过程
1
光合作用的概念:
光合作用是指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能 量的有机物,并且释放氧气的过程。 2 光合作用反应式: CO2 + H2
*O 光能 叶绿体
有机物 + *O2
在光合作用的探索历程中， 有几个比较重要的突破性实验？ 分别有什么发现？在探索过程中 最杰出的科学家是谁？
光合作用的过程
阅读课本P:103—106,填写下表
项目
光反应
叶绿体的类囊体薄膜上 光、色素、酶，水 H2O
酶
暗反应
叶绿体的基质上 酶，水，ATP, [H]，C5
场所 条件
物质变化
[H]+O2 ↑
酶
ADP+Pi+能量
叶绿体中色素的提取与分离
A. ①②③④ C. ④②③①
B. ②④①③ D. ③②①④
捕获光能
色素
色素的种类与颜色：
色素 种类
含量
叶绿 约占 素 3/4
名称 叶绿素a 叶绿素b
颜色
吸收光
蓝绿色 主要吸收红 黄绿色 光和蓝紫光
类胡 萝卜 素
约占 黄色
主要吸收蓝 紫光
画滤液细线 毛细吸管沿铅笔线画一条直的 滤液细线 .
色素分离
干燥后， 重复一两 次 将滤纸条轻轻插入 层析液 中
滤纸条上呈 现四条颜色、 宽度不同的 色素带
用培养皿盖住烧杯
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
1.在提取绿叶中的色素时，研磨绿叶碎片需要
加入碳酸钙，目的是 （ B ）
捕获光能
色素
色素的吸收光谱
延伸拓展
色素的分布： 叶绿体的类囊体薄膜上
色素的作用： 吸收、传递、转化光能
不同颜色的大棚对光和效率的影响： ① 无色透明大棚光和效率最高； ② 绿色塑料大棚光和效率最低。 ③ 在农业生产中，有些温室中悬挂红色或蓝 色光的灯，可有效提高蔬菜产量。
甲＞乙＞丙＞丁
叶绿体中色素
实验目的：
提取和分离
1) 进行绿叶中色素的提取和分离； 2) 探究绿叶中含有几种色素。
材料用具：
新鲜的绿叶、干燥的定性滤纸、无 水乙醇、层析液、二氧化硅、碳酸 钙、毛细吸管、研钵、剪刀、量筒 等。
一、提取绿叶中的色素
1.取材： 5g绿叶+剪碎+研钵 2.研磨： 二氧化硅+碳酸钙+10ml无水乙醇 3.过滤： 玻璃漏斗+单层尼龙布
提取叶绿体色素的方法
提取叶绿体色素的方法解析：提取叶绿体色素的方法一、准备工具大试管、台秤、研钵、剪刀、量筒、漏斗、分液漏斗、软术寒、烧杯、滤纸、小试管、分兆计、酒精灯、吸耳球、移液管、电吹风、毛细管95%乙醇、CaCO3、石英砂、汽油、苯、KOH、甲醇、乙酸铜、盐酸二、步骤1. 称取新鲜去大叶脉的菠菜叶片，或芹菜、油菜等其他植物的新鲜绿叶5 g，剪碎放人研钵中，加入乙醇5 ml、少许CaCO3，中和细胞中的酸防止Mg，从叶绿素中心释放，和石英砂,研磨成勻浆,再加入适量的乙醇20~25 ml，然后用漏斗过滤，即得叶绿体色素液。
2. 若用千拒肥排粉时，则称取1g 干粉放人小烧杯中，加95%乙醇20~30 ml 提取,并随时搅动。
待乙醇呈深绿英露色时,滤出浸提液备用。
取准备好的滤纸条(2cmX20cm)，将其一端剪去两侧，中间留一个长约1.5cm,宽约0.5cm的窄条。
3. 用毛细管吸取叶绿体色素提取液点于滤纸的下端窄条的上方中央，注意一次所点溶液不可过多，如色素过淡,用电吹风吹千后再重复1~2次。
4. 在大试管中加入汽油5~10ml，或其他层析液，如石油醚:丙酮苯体积比为20 :2 :1的混合溶液，然后将滤纸条上端固定在软术塞上，插人试管内，使窄条进入溶液中，色素点要略高于液面，滤纸条边缘不可碰到试管壁，盖紧软木塞,直立于阴暗处，或试管外套一黑纸套。
5. 经0.5~1h后，观察分离后色素带的分布。
最上端橙黄色的是胡萝卜素,其次为叶黄素，再下面蓝绿色为Chl a,最后的黄绿色为Chl b。
6. 取叶绿体色素提取液少许于1支试管中，用反射光和透射光观察提取液的颜色有何不同，反射光下观察到的提取液颜色即为叶绿素产生的荧光颜色。
取叶绿体色素提取液少许，分装于两支试管，光对叶绿素的破坏作用中，一支放在黑暗处(或用黑纸套包裹)，另一支放在强光下(阳光下)，经过2~3h后，观察两支试管中溶液的颜狠敏色有何不同。
叶绿体色素的提取与分离实验
3、用纸层析法将色素进行分离，在滤纸条上出现最宽旳一 条色素带旳颜色是（ ） A、橙黄色 B、黄色 C、蓝绿色 D、黄绿色
类胡萝卜素 50
叶绿素b 叶绿素a
0
波长
二、捕获光能旳色素和构造
（一）捕获光能旳色素
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1/4
吸收可见 旳太阳光
类胡萝卜素主 要吸收蓝紫光
叶绿素主要吸收 红光和蓝紫光
课堂检测
1、在叶绿体色素旳提取和分离试验中在滤纸条上扩散速度 最快旳色素是（ ） A、叶绿素a B、叶绿素b C、胡萝卜素 D、叶黄素
分别在A、B、C三个研钵中加入2克菠菜，经研磨、提取得到三种颜色旳溶液： 深绿色、黄绿色（或褐色）、几乎无色。注：“+”表达加，“—”表达不加。
处理
二氧化硅（少许） 碳酸钙（少许）
95%乙醇（10ml） 蒸馏水（10ml）
ABC +++ —+ + + —+ —+ —
（1）A处理得到旳溶液颜色是 黄绿色 ，原因是__叶__绿__素_被__破__坏__________
（6）色素分离旳成果：相邻色素带间距最宽旳是 他们旳颜色是 橙黄色 和 黄色 ，主要吸收 蓝紫
胡萝卜素 和 叶黄素 ， 光。
（ D）
A、安装红色透光薄膜 B、安装蓝紫色透光薄膜
实验七：叶绿体色素的提取和纸层析
实验七：叶绿体色素的提取和纸层析于路遥 121140072一．实验目的：了解叶绿素的提取和纸层析的方法二．实验原理：【1】叶绿体色素的提取、分离实验原理：1.植物叶绿体色素是吸收太阳光能,进行光合作用的重要物质.它一般由叶绿素a,叶绿素b,胡萝卜素和叶黄素组成，它们与类囊体膜上的蛋白质相结合，而成为色素蛋白复合体。
2.绿色素（包括叶绿素a和叶绿素b）和黄色素（包括胡萝卜素和叶黄素）这两类色素都很难溶于水，而易溶于有机溶剂,故可用乙醇,丙酮等有机溶剂提取。
【2】叶绿体色素的提取原理：1.由于光合色素位于叶绿体中的类囊体上，要把它提取出来必须破坏叶表皮、细胞壁和细胞膜、叶绿体的双层膜，所以要剪碎后加二氧化硅研磨，以便使色素充分被提取。
又因为叶绿体的色素不溶于水，但可溶于有机溶剂中，所以还要加入乙醇或其它有机溶剂使色素溶解，来提取各种色素。
2.另外还要加碳酸钙以保护叶绿体中的色素，原因是加碳酸钙以调节液体的pH，防止叶绿素被破坏。
叶绿体中的色素溶解于有机溶剂如乙醇或丙酮(相似相溶)，形成色素液。
三．实验材料：1.菠菜或青菜叶片.2.仪器设备：研钵，漏斗，冻存管，剪刀，滴管, 滤纸，脱脂棉（或尼龙布或纱布），毛细管，吸水纸。
3.药品试剂：①无水乙醇或丙酮;②石英砂;③碳酸钙粉;④层析液: 石油醚10ml+丙酮2ml+苯1ml四．方法与步骤：1.叶绿体色素的提取(1)取植物新鲜叶片2 g,洗净,擦干,去掉粗的叶脉，剪碎,放入研钵中；(2)研钵中加入少量石英砂及碳酸钙粉, 研磨至近乎糊状，加入10-15mL 无水乙醇,再研磨片刻，提取3-5 min，然后用漏斗（内放一层薄的脱脂棉）过滤,即得色素提取液。
2.叶绿体色素的分离(1)制备滤纸条：剪去一端两角，在距离剪角一端1～ 1.5 cm处用铅笔画线（或简单做个记号）。
(2) 画滤液细线：用毛细吸管吸收少量滤液，沿铅笔线（记号）处均匀地画一条直的滤液细线。
干燥后，连续重复3～5次，至滤液细线呈绿色。
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叶绿体色素的提取、分离及理化性质的鉴定实验报告
10科四 谭晓东 20102501024
一、实验目的
1、学会叶绿体色素提取和分离的方法。
2、了解叶绿体色素的荧光现象、皂化反应等理化性质。
二、实验原理
叶绿体中含有绿色素和黄色素两大类，这两类色素都不溶于水，而溶于有机溶剂，故可用乙醇或丙酮等有机溶剂提取。
叶绿素是一种二羧酸——可与碱起皂化反应而生成醇和叶绿酸的盐，产生的盐能溶于水中，可用此法将叶绿素与类胡萝卜素分开；叶绿素与类胡萝卜素都具有光学活性，能产生荧光；叶绿素中的镁可以被H +所取代而成褐色的去镁叶绿素，后者遇铜则成为绿色的铜代叶绿素，铜代叶绿素很稳定，在光下不易破坏，故常用此法制作绿色多汁植物的浸渍标本。
三、实验用具
1、实验材料：叶片
2、实验试剂：丙酮、碳酸钙
3、实验器材：分光光度计 四、实验步骤
剪碎叶片
研磨 过滤 取提取液
荧光现象观察：在直射光下观察溶液的透射光反射光颜色有何不同
少量CaCO3、石英砂 25mL 丙酮
五、实验结果
1. 叶绿体色素荧光现象的观察 叶绿体色素的透射光呈亮绿色，在反射光下呈暗红色。
2. 光的破坏
光照后叶绿体色素提取液颜色变浅，暗处存放的叶绿体色素呈深绿色。
3. 铜代反应
加入浓盐酸后，叶绿素分子遭破坏形成去镁叶绿素，显褐黄色，加入醋酸铜晶体加热后又变成深绿色，形成铜代叶绿素。
4. 皂化反应
用分光光度
计分析色素
吸收光谱曲
线，上面的
曲线是叶黄
素的吸收光
谱，峰值波
长是
465nm;
下面是叶绿
素的吸收光
谱曲线，两
个峰值波长
分别是
415nm和
640nm
六、分析与讨论
1. 叶绿体色素荧光现象的观察
叶绿体色素的透射光呈亮绿色，在反射光下呈暗红色。
这是由于叶绿体色素主要吸收自然光中的红橙光和蓝紫光，未被吸收的光线透射过叶绿体色素溶液，呈现出绿色；在可见光下，叶绿素吸收光量子而转变成激发态，激发态的叶绿素分子很不稳定，当它变回到基态时可发射出红光量子，因而产生荧光，故其反射光为暗红色。
2. 光的破坏
叶绿素的化学性质很不稳定，容易受强光的破坏，特别是当叶绿素与蛋白质分离以后，破坏更快，而绿色叶子中的叶绿素与蛋白质结合，所以即使在光照下也不被破坏。
3. 铜代反应
加入盐酸后，在弱酸性环境中，叶绿素中的Mg2+被H+取代，形成黄色的去镁叶绿素，溶液呈现黄褐色；加入醋酸铜晶体后，原来Mg2+被Cu2+取代，形成铜代叶绿素，溶液呈现深绿色。
4. 皂化反应
叶绿体色素不溶于水，但可溶于有机溶剂，用乙醚提取叶绿体色素，由于乙醚较轻，故位于上层。
向色素-乙醚溶液中加入30％KOH－甲醇溶液，由于叶绿素是一种二羧酸——叶绿酸，甲醇和叶绿醇形成的复杂酯，故可与碱起皂化反应而生成醇（甲醇和叶绿醇）和叶绿酸的盐，产生的盐能溶于水中。
而叶黄素较稳定，不易发生皂化反应而存在于乙醚中，由于有机溶剂较轻，溶液出现分层,上层为黄色的苯溶液,溶有类胡罗卜素，下层为绿色的酒精溶液,溶有皂化的叶绿素。
从叶绿体色素的吸收光谱可以看出，叶绿体色素对光的吸收具有选择性，叶绿素的吸收光谱的最强吸收带有两个：一个在波长为660 nm的红光部分，另一个在430 nm的蓝紫光部分。
叶绿素的吸收峰值有两个，主要是由于叶绿素是由叶绿素a和叶绿素b组成，叶绿素a和叶绿素b相比，吸收光谱略有不同：叶绿素a的红光部分偏向长光波方面，吸收峰较低；在蓝紫光部分偏向短光波方面，吸收峰较高。
叶绿素b红光部分偏向短光波方面，吸收峰较低；在蓝紫光部分偏向短光波方面，吸收峰较高。
胡萝卜素和叶黄素的吸收光谱与叶绿素
不同，其最大吸收带在400～500nm的蓝紫光区，不吸收红光等长波光，而且在蓝紫光部分吸收的范围比叶绿素宽一些。
而图中叶黄素的光谱曲线图在640nm也有一个小峰值，可能是由于分层取液时混入了一点叶绿素导致不纯。