叶绿体中色素的提取和分离
“叶绿体中色素的提取和分离”的实验总结
吉林省东辽县第一高级中学校王艳华
高中生物必修教材中，对“叶绿体中色素的提取和分离”实验，学生按照教材的操作步骤都可以做成功。
但是在实验中也遇到了一些困惑，教材中又没有给予解释。
就这些问题本人谈一些自己的看法。
1.研磨为什么要加碳酸钙
因为叶绿体中的色素所处的环境具有微酸性。
由于研磨使细胞结构遭到破坏，细胞液中的有机酸流出，酸性的细胞液直接接触色素，导致叶绿素的分子结构遭到破坏，使叶绿素失去镁离子，变为黄色。
碳酸钙是一种强碱弱酸盐，虽然在水中的溶解度小，但仍有一部分溶解。
2.研磨时为什么要加入少许二氧化硅
因为二氧化硅就是石英砂，研磨时可增大强度，加快细胞叶绿体中的色素释放出来的速度。
所以加入二氧化硅是为了研磨得充分。
3.研磨时为什么要迅速
研磨时，当加入丙酮后，要迅速、充分研磨，迅速研磨可以防止丙酮挥发，因为丙酮有毒性。
充分研磨是为了使更多的色素溶解在丙酮中。
4.过滤为什么用单层尼龙布过滤
在获得滤时要进行过滤，过滤的目的实际上是为了获得含色素的溶液，去掉二氧化硅、碳酸钙、破碎的细胞。
因此可以在漏斗基部放一块单层尼龙布。
过滤时，不能用滤纸，要用纱布（或脱脂棉），因为滤纸可以吸附色素，降低滤液中色素的含量，使实验效果不明显。
滤液过滤到试管中后，应用棉塞将试管中塞紧，以防止丙酮挥发和色素遇到空气氧化。
5.滤纸条为什么要剪去两角
滤纸条必须干燥处理，防止水分因素干扰实验效果，在一端剪去两角的目的是让滤液色素分离时色素带平行，使得到的色素带整平。
若不剪去两角，色素在滤纸条上边缘的扩散速度就快，中间扩散的慢。
6.画滤液细线为什么要细而直
画滤液曲线，要细而直，以防止色素部分重叠，待一次干燥后再画第二次，这样可以增大滤液细线中色素的量，使色素带更加清晰。
7.分离色素为什么要用层析液
因为色素属于有机溶剂不溶于水。
可溶于层析液，且在层析液中的溶解度不同，溶解度高的色素随层析液在滤纸条上扩散的快，溶解度低的则扩散得慢，于是各种色素就在扩散中分离开来。
8.分离色素为什么不要让滤纸条上的滤液曲线接触到层析液
分离色素时，一定不要让滤纸条上的滤液曲线接触到层析液，以防止色素溶于层析液中，导致色素不清晰，影响实验效果。
由于层液易挥发，所以层析时烧杯上应盖养盖，防止层析液挥发。
［作者单位：吉林省东辽县第一高级中学］。
生物实验报告《叶绿体中色素的提取和分离》实验报告
生物实验报告《叶绿体中色素的提取和分离》实验报告实验目的：1. 学习叶绿体中色素的提取和分离的方法；2. 观察叶绿体中不同色素的吸收光谱。
实验原理：叶绿体是植物细胞中的特殊细胞器，其中含有多种色素，包括叶绿素 a、叶绿素 b、类胡萝卜素等。
这些色素能够吸收不同波长的光线，并转化为化学能以参与光合作用。
本实验利用溶剂提取和色谱柱分离的方法，将叶绿体中的色素提取出来，并通过紫外-可见光分光光度计测定不同色素的吸收光谱。
实验步骤：1. 取一片鲜叶（最好选择深绿色的叶片）切碎，加入适量的乙醇或醋酸乙酯中浸泡，使叶绿体释放出色素。
注意保持容器密封以避免光照。
2. 将浸泡片刻半小时，使叶绿体彻底释放色素。
3. 将叶绿体悬液过滤，收集含有色素的过滤液。
4. 取一支色谱柱，填充色谱吸附剂（如硅胶），再用无色溶剂（如正己烷）预洗一次。
5. 将收集到的含色素液体加入色谱柱中，用无色溶剂洗脱，收集不同色素的洗脱液。
6. 用紫外-可见光分光光度计测定不同色素的吸收光谱。
实验结果：根据实验数据得到不同色素的吸收光谱曲线，可观察到叶绿素 a 在400-500 nm波长范围内有最大吸收峰，叶绿素 b 在450-550 nm波长范围内有最大吸收峰，类胡萝卜素在500-600 nm波长范围内有最大吸收峰。
根据吸收光谱的不同，可以推测各色素在光合作用中的吸收波长和参与的反应。
实验结论：通过该实验，我们成功地提取和分离了叶绿体中的色素，并观察到不同色素的吸收光谱。
这些实验结果可以帮助我们深入了解植物光合作用的机制，以及不同色素在光合作用中的作用。
同时，该实验也展示了提取和分离生物样品中化学物质的基本实验技巧和原理。
叶绿体中色素的提取和分离
“叶绿体中色素的提取和分离”实验改进（2）1．提取色素为了得到墨绿色的色素滤液，于实验前2～3天，取质地柔软、深绿色的草本植物的叶片放在通风处阴干。
研磨时，所取叶片要除去粗的叶脉和叶柄。
向研钵中加入少量二氧化硅和碳酸钙，进行研磨。
待研磨充分后，再加入少量氯化钠和适量丙酮，就出现了深绿色的液体，液体经脱脂棉过滤后就得到了墨绿色的色素滤液。
2．划滤液细线用毛细吸管吸取色素滤液，采用毛笔的执笔方式握住毛细吸管，悬腕，沿滤纸条上的铅笔划线作快速的划动，重复2～3次，就可以得到细、匀、齐的滤液细线。
3．分离色素（1）采用小试管法取长15cm、直径15mm的小试管，试管塞用橡皮塞。
在橡皮塞的中央用刀片刻一细槽，然后将划过滤液细线的滤纸条无色素的一端，插入橡皮塞的细槽中。
向小试管内加入3．5ml层析液，将滤纸条慢慢地垂直插入层析液中，橡皮塞要塞紧小试管。
注意滤液细线不能没及层析液。
（2）采用培养皿法不用滤纸条，也不划滤液细线，而取直径为10cm的干燥圆形定性滤纸，用毛细吸管吸取色素滤液，在滤纸的中央点成圆形的色素斑。
重复4～5次。
然后取一枚缝衣针，穿一条细棉线，在棉线末端打个结，将针穿过滤纸上的色素斑中心，在距线结约4cm处剪断棉线。
取直径l0cm的培养皿一套，向培养皿底中加入5ml层析液。
把上述圆形滤纸扣在培养皿底上面，无线结的一面朝下，棉线则浸没在层析液中。
再将培养皿盖盖在滤纸上。
采用该方法，可以看到色素随层析液由线结处向周围均匀扩散。
因此得到的4条色素带呈同心环状，十分清晰。
而且层析时，滤纸上的色素不会没及层析液中，点色素斑比划滤液细线容易得多，实验效果非常显著。
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
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
叶绿体中色素的提取和分离
叶绿体中色素的提取和分离问题：（1）研磨时为什么加SiO2 和CaCO3?加入ＳｉＯ２目的是研磨充分，加入ＣａＣＯ３目的是保护色素，避免被酸性物质破坏（细胞内含有酸性物质，细胞结构被破坏后，叶绿体色素有可能和酸性物质直接接触）（2）研磨叶片时为什么加2mL丙酮？色素易溶于有机溶剂丙酮（3）研磨时为什么要迅速而充分？迅速：研磨过慢，色素有可能被破坏，充分：尽可能的把色素全部在叶片中释放出来（4）将研磨液过滤后的滤液收集到小试管中，为什么要用棉塞将试管口塞紧？内含丙酮，丙酮易挥发，塞紧可防止挥发（5）制备滤纸条时为什么要将纸条的一端剪去两角？层析时，滤纸条两侧边缘扩散较快，减掉两角后，扩散後的色素线可以呈现直线，便于观察（6）为什么要用培养皿盖在盛有层析液的烧杯上？层析液易挥发，这样可以防止挥发。
（7）为什么各种色素带的宽窄有差异？各种色素的含量不同导致色素带宽窄有别（8）实验结束后为什么要用肥皂将手洗干净？丙酮和乙醚有一定毒性（9）整个实验采用什么方法？纸层析法提取液和层析液都是有机溶剂，都能溶解色素。
作用不同：提取液是提取色素，层析液是分离色素。
成分不同：提取液一般用丙酮，层析液是由20份石油醚，2份丙酮和1份苯混合而成。
分离原理是叶绿体中的四种色素在层析液中的扩散速度不同，如果采用丙酮作为层析液的话各种色素分子在其中溶解度差别不大，扩散速度也不存在明显差异那么就没有办法达到分离各种色素的目的。
叶绿体中的色素都能溶解于有机溶剂中，如：丙酮（酒精）等。
所以可以用丙酮提取叶绿体中的色素。
叶绿体中的四种色素在层析液中的扩散速度不同，层析液的主要成分是石油醚，石油醚是一种脂溶性很强的有机溶剂，叶绿体中的四种色素在石油醚中的溶解度不同：溶解度最高的是胡萝卜素，它随石油醚在滤纸上扩散得最快；叶黄素和叶绿素a的溶解度次之；叶绿素b的溶解度最低，扩散得最慢。
这样，几分钟后，四种色素就在扩散过程中分离开来。
叶绿体中色素的提取与分离实验
2.在研磨时要加少许二氧化硅，目的是为了研 磨充分，有利于色素的提取；加少许碳酸钙 的目的是为了防止研磨过程中，叶绿体中的 色素受到破坏。
3.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在层 析液中，导致色素带不清晰，影响实验效果。
B．滤纸条上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而使结果不明显
D．滤纸条上几种色素会混合起来
5．某人做叶绿体中色素分离实验时，使用的 是圆形滤纸，装置如下图。实验结束时在圆形 滤纸上形成四个同心色素圆环，则最内圈所呈 颜色为 （D）
6．叶绿体中色素经层析后，出现在滤 纸上扩散最宽的色素带是（A）,最窄的 色素带是 （C） , 最整齐的色素带是
（C）
A．叶绿素a C．胡萝卜素
B．叶绿素b D．叶黄素
7．叶绿体的色素能在滤纸条上彼此分 离开的原因是 （C）
A．色素提取液中的不同色素已分层 B．阳光的照射使不同的色素彼此分 开
C．滤纸对各种色素的吸附力不同 D．丙酮酸使色素溶解并彼此分离的 扩散速度不同
小结：在叶绿体色素的提取和分离实验中：
【实 验】
叶绿体中色素的提取和 分离
一、实验原理
1.叶绿体中的色素能溶解在丙酮（有机溶剂: 酒精、汽油、苯、石油醚等）中，所以用 丙酮可提取叶绿体中色素。
2.色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的 色素分子随层析液在滤纸条上的扩散得快， 溶解度低的色素分子随层析液在滤纸条上 的扩散得慢，因而可用层析液将不同的色 素分离。
五、实验讨论： 1．滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排 序怎样？宽窄如何？这一说明了什么？
实验八叶绿体中色素的提取和分离
实验八叶绿体中色素的提取和分离一．实验原理：色素提取原理：利用相似相溶原理，色素可以溶解于酒精、丙酮等有机溶剂中，形成色素液。
色素分离原理：由于四种色素在层析液的溶解度不同，因而四种色素在滤纸上的扩散速度也不同，从而将它们分离开来。
二．实验材料：新鲜的绿色叶片、干燥的定性滤纸、烧杯、研砵、玻璃漏斗、尼龙布、毛细吸管、剪刀、小试管、培养皿盖、药勺、量筒、天平。
药品：丙酮、层析液、二氧化硅、碳酸钙。
三．实验过程：（一）。
制备色素滤液：1．取叶：称取5克新鲜的绿色植物叶片，然后剪碎，放入研砵中；2。
研磨：A．研砵中分别加入以下物质：二氧化硅：为了使研磨充分；碳酸钙：保护色素免受破坏；丙酮：作为色素的溶剂。
思考题：（1）研磨时要使叶绿素能够提取出来，要破坏多少层膜？提示：应该是3层，一层细胞膜，两层叶绿体膜。
（2）碳酸钙保护色素的原理是什么？因为叶绿素极易分解，在研磨过程中，细胞结构被破坏，细胞液中的有机酸释放出来，很容易破坏叶绿素分子，为了缓冲研磨液中的PH值一，可以加入碳酸钙，来中和释放出来的有机酸，从而避免了叶绿素被破坏。
B．充分迅速地研磨；充分是为了彻底破坏细胞结构，迅速是为了防止丙酮挥发；防止挥发采取的措施：在研砵上加一个中间有洞的纸，把玻璃棒插在中间研磨可以减少挥发。
3．取滤液：在一支试管上插入一个小漏斗，中间用脱脂棉或者尼龙布作为过滤用，迅速倒入研磨滤液，进行过滤，然后在试管口用棉花塞紧。
思考题：为什么要迅速倒入？为什么要用棉花塞紧试管管口？同样为了防止丙酮挥发；同时由于色素极容易被光和空气所破坏，所以要避光和隔绝空气保存。
（二）制备滤纸条：1。
干燥处理过的定性滤纸；为何干燥处理？有利于层析液在滤纸上的扩散；2．规格：6㎝×1㎝3．处理：在滤纸的一端，剪去两角，大约距1㎝处，角度约45°；剪角的目的是什么？因为在靠近两侧的层析液扩散的速度比较快，剪去两角后，扩大了两侧层析液扩散的距离，可以调整层析液扩散处于同一平面。
叶绿体色素的提取和分离(纸层析法)
叶绿体色素的提取和分离(纸层析法)叶绿体是植物细胞中重要的细胞质器之一，它们负责植物的光合作用，能够将光能转化为化学能，生产出有机物质和氧气。
叶绿体中含有多种色素，包括叶绿素、类胡萝卜素和花青素等，它们的色彩不同，吸收光的波长也不同，能够促进光合作用的进行。
叶绿体色素的提取和分离是一项重要的实验技术，科研工作者可以通过这种方法研究叶绿体的结构和功能，探究光合作用的机制，还可以进一步研究色素的生物活性和作用机理。
下面介绍纸层析法提取叶绿体色素的方法。
实验材料：1.醋酸丙酮乙酯2.正戊烷3.氯仿4.纯化水5.三氯乙酸6.薄层色谱板（取硅胶G板）7.深磁杯8.玻璃棒（或玻璃片)9.分离漏斗实验过程：1.取新鲜叶片，用纯化水冲洗干净后，将叶片用三氯乙酸溶液浸泡5-10分钟，轻轻搅拌，直至叶绿体脱离。
2.将叶绿体用分离漏斗过滤干净，加入少量的纯化水，制备得到含叶绿体的溶液。
3.将叶绿体溶液与醋酸丙酮乙酯混合，并加入一定量的正戊烷作为流动相，混合均匀后，取一片薄层色谱板，仔细涂抹硅胶G，然后放入深磁杯中。
4.将混合物用玻璃棒（或玻璃片)沿着涂有硅胶的色谱板上的一个角从上往下涂抹成一条线，使其长度大约为2.5cm左右，以保证在移液的过程中色素的有效分离。
5.将涂抹好的薄层色谱板置于流动相中，使其上升，当流动相向上液面到达约10mm处时，将其取出晾干，然后在烘箱中烘干5-10分钟，直至洁白无色，取出备用。
6.利用紫外线灯照射薄层色谱板，色素就会显示出来，然后用扫描器或者其它检测方法，对其中的不同颜色区域进行分离。
7.进行分离后，将薄层色谱板中各区域的色素用氯仿溶液洗净，然后加入适量的正戊烷，将其中的花青素、叶绿素和类胡萝卜素分别收集起来，称重、干燥，制备得到不同色素的提取物。
总结：。