光合作用色素提取和分离实验
《叶绿体色素的提取和分离》 实验报告
《叶绿体色素的提取和分离》实验报告
叶绿体是植物细胞中的一种细胞质器，主要功能是光合作用。
叶绿体包括一系列色素，其中最重要的是叶绿素。
在本实验中，我们将提取和分离叶绿体色素，以便进一步分析其
结构和功能。
实验步骤：
1. 从新鲜的叶子中剪下片段，用无菌蒸馏水洗涤。
2. 用离心机将叶片离心，离心速度为1000 rpm，时间为5分钟。
3. 将上清液取出并过滤，过滤剂为细孔过滤纸。
5. 将上清液取出，并用1ml无菌蒸馏水洗涤叶绿体色素。
7. 取出上清液，将其光度值调至0.4-0.6。
（400nm处）
8. 将上述上清液转入紫外吸收仪中，观察叶绿素的吸收曲线。
实验结果：
实验得出的叶绿体色素提取液中，吸收最强的波长为680nm和430nm。
这对应着叶绿
体和类胡萝卜素的吸收峰。
实验得到的叶绿体色素移液后，需要经过离心的过程，这样可去除混杂物质，获得更
为纯净的叶绿素。
通过以上实验，我们成功地提取和分离了叶绿体色素。
叶绿素是植物所特有的，它起
到了光合作用的关键作用。
实验中的提取和分离方法，可以为进一步的分析叶绿素的结构
和功能提供帮助。
光合色素的提取和分离
• 3.在光和色素的提取和分离实验中，如果没有95% 乙醇和菠菜叶片，要保证分离后的色素带清晰，可 以用来替代的实验试剂和材料分别是（ ） • A.NaCL溶液和新鲜青菜叶 B.酒精和大白菜叶 • C.蒸馏水和大白菜叶 D.丙酮和新鲜青菜叶
• 4.在圆形滤纸的中央，滴上叶绿体的色素滤液进行色素 分离，可看到近似同心环状的四个色素圈，排列在最内 层的色素圈呈（ ） • A.黄色 B.黄绿色 C.蓝绿色 D.橙黄色
实验步骤：
思考：
1.在实验中加入二氧化硅和碳酸钙的目的是什么？
加入二氧化硅使研磨更加充分。加入碳酸钙防止色素被破坏保 护色素。
2.试验中加入95%的乙醇溶液提取色素，可否换 成蒸馏水或者丙酮？ 可以换成丙酮，以为色素可以溶解在有机溶剂中， 但是不能换成蒸馏水因为色素不能溶解在蒸馏水中
思考：
• 1.色素带的宽窄代表什么？ 色素带越宽，代表色素含量越多，反之越少。
练习
• 1.叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，光能的吸收发 生在叶绿体的（ ） • A.各部位上 B.内膜上 • C.基质中 D.类囊体膜上
• 2.在光和色素的提取与分离实验中，滤纸条上出现的4条 色素带，分别表示4中色素，其中扩散速率最快的色素是 （ ）
光合色素的提取和分离
可见光：我们把眼睛能看到的光称为可见光；（ 波长为：400~701.学会提取和分离叶绿体中色素的方法 • 2.分离叶绿体中的4种色素
实验原理：①光合色素色素可以溶解在有机溶剂中。（所 以可以用95%乙醇来提取色素） ② 色素在层析液中的溶解度不同。（所以可以 用层析液来分离色素）
5.在做“光和色素的提取和分离”实验时，研磨过程 中加入少许CaCO3,其作用是（ ） • A.防止叶绿体中叶绿素分子被破坏 • B.防止叶绿体被破坏 • C.使叶绿体中色素更易溶解在丙酮中 • D.使研磨进行得更充分
光合色素的提取与分离
实验步骤——提取1
新鲜菠菜叶
SiO2
CaCO3
乙醇
含有丰富 光合色素分布于 的色素 基粒的薄膜上，
加入少许二氧化 硅帮助磨碎细胞 壁、质膜、叶绿体膜、基 粒膜，使色素溶解于提取 液中。
破碎的细胞中含有 草酸等有机酸，会 结合叶绿素分子中 不稳定的Mg元素 ，破坏色素分子。 加入少许碳酸钙中和有机酸， 减少镁离子的转移，防止研磨 时叶绿体色素的破坏。
实验步骤——分离5
加入2ml层析液——乙醚；
本次实验中，固定相是乙醇，流动相是乙醚。
滤纸上的一端滤液细线要高于层析液液面；
防止色素溶解在层析液中。 用塞子塞结果
叶绿素a 胡萝卜素
叶黄素
叶绿素a 叶绿素b
类胡萝卜素 （占1/4）
叶绿素 （占3/4）
光合色素
胡萝卜素
叶黄素
光合色素的提取与分离
光合色素 实验目的 实验步骤 小结
实验原理
实验结果
实验目的
学会提取和分离叶绿体中色素的方法。 分离叶绿体中的4种色素。 掌握叶绿体色素的部分理化性质。
实验原理
相似相溶 ——乙醇 溶解度不同 叶绿素 a 叶绿素b
纸层析法
？
胡萝卜素
叶黄素
光合色素
叶绿素a 叶绿素b
光合色素
植物可以利用的光在可见光的范围内。
可见光：肉眼可见的光。
光合色素
叶绿素
吸收
蓝紫光 红橙光
类胡萝卜素
吸收
蓝紫光
光合色素
Q A
亲脂？亲水？ 亲脂性>亲水性
叶绿素a R=CH3 叶绿素b R=CHO
光合色素
Q
亲脂？亲水？
A
亲脂性>亲水性
光合作用(光合色素的提取与分离实验讲解)教案
微格教学教案设计表
学科：高中生物执教者：xxx 年级：高二日期：xx.xx.xx 教学课题必修一 3.4光合作用(光合色素的提取与分离实验讲解）
教学目标1、讲解光合色素分离与提取的原理
2、分析实验的步骤
技能目标1、通过实验学会提取和分离光和色素的方法，加深光和色素在光合作用中的所起的地位和作用
教师行为学生行为
导入（30s）：在前面的课程当中我们
已经知道了，绿色植物利用光合色素，
在叶绿体中进行光合作用，那么这些
光合色素到底有哪些种类呢？今天我
们通过一个实验，把这些色素提取并
且分离出来，对它们进行区分了解。
板书标题：一、光合色素的提取与分离
（一）、提取(6min)
选材
有机溶剂
研磨SiO2 （石英砂）
CaCO3
过滤
叶绿体中的色素是脂溶性色素，不溶于水，
我们用有机溶剂来溶解色素。
为了研磨充分，我们用粗糙的石英砂颗粒，
帮助研磨。
由于在淹没过程中，会使中央液泡破裂，其
中的有机酸会释放，分解色素，加入碳酸钙，
中和有机酸，保护色素不被分解。
我们只需要溶有色素的乙醇溶液，为了出去。
光合作用(图文+动画)
一、实验：绿叶中色素的提取和分离
2.分离绿叶中的色素 (1)原理：不同色素在层析液中的 溶解度不同，溶解度 高 的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。因而色 素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。 (2)方法：纸层析法
一、实验：绿叶中色素的提取和分离
2.分离绿叶中的色素
结论是：叶绿体主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用， 放出氧气。
人们对光合作用原理的认识却经历了一个漫长的阶段
一、光合作用探究历程
1、1642年：比利时——海尔蒙特的实验 2、1771年：英——普利斯特利的实验 3、1779年：荷兰——英格豪斯的实验 4、1845年：德——梅耶 5、1864年：德——萨克斯的实验 6、1880年：美——恩吉尔曼的实验 7、20世纪30年代：美——鲁宾和卡门的 实验
第4节 能量之源—光与光合作用
一 捕获光能的色素和结构
.
正常苗
白化苗
正常幼 苗能进 行光合 作用制 造有机
养料
白化苗 不能进 行光合 作用， 无法制 造有机
养料
说明色素与光合作用有关
一、实验：绿叶中色素的提取和分离
1.提取绿叶中的色素
(1)原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂 无水乙醇 中。
(2)步骤 取材：称取5g新鲜绿叶
在以花叶冷水（该叶片白色部分叶肉细胞无叶绿体）为材料发现 叶片曝光一半的白色部分，经碘液处理后不变蓝 这样的结果意味着什么？能不能说明光合作用的场所就是叶绿体呢？
能说明光合作用的进行与叶绿体有关， 但不能直接证明叶绿体就是光合作用的场所
怎样才能直接证明光合作用的 场所是不是叶绿体呢？
6.恩吉尔曼的实验
8. 20世纪４0年代 卡尔文
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》
一、实验目的
1. 学会提取和分离叶绿体中色素的方法。
2. 比较、观察叶绿体中四种色素：理解它们的特点及与光合作用的关系
二、实验原理
光合色素主要存在于高等植物叶绿体的基粒片层上，而叶绿体中的色素能溶于有机溶剂
中。
故要提取色素，要破坏细胞结构，破坏叶绿体膜，使基粒片层结构直接与有机溶剂接
触，使色素溶解在有机溶剂中。
叶绿体中的色素有四种，不同色素在层析液(脂溶性强的有机溶剂)中的溶解度不同，
因而随层析液的扩散速度也不同。
三、材料用具
取新鲜的绿色叶片、定性滤纸、烧杯、研钵、漏斗、纱布、剪刀、小试管、培养皿、毛细吸管、量筒、有机溶剂、层析液(20份石油醚、2份丙酮、1份苯混合)、二氧化硅、碳酸钙。
四、实验过程（见书P54）
1.提取色素：
2.制备滤纸条：
3.色素分离，纸层析法。
（不要让滤液细线触及层析液）
4.观察：
层析后，取出滤纸，在通风处吹干。
观察滤纸条上出现色素带的数目、颜色、位置和宽窄。
结果是：4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)。
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五、讨论
1.滤纸条上的滤液细线为什么不能接触到层析液？
2.提取和分离叶绿体中色素的关键是什么？。
实验：光合色素的提取与分离
过滤：将研磨后的液体过滤，除去残渣
浓缩：将滤液用旋转蒸发仪进行浓缩，即可得到光合色素的提 取液
光合色素的分离原理
添加项标题
纸层析法：利用不同色素在层析液中溶解度不同，随着层析液在 滤纸上的扩散速度不同而分离色素
添加项标题
在农业生产中，实验结论可以指导育种工作，通过改良植物的光合色素组成以 提高作物的产量和品质。
实验结论还可以应用于环境保护领域，通过研究植物光合色素的特性，为植物 修复重金属污染和水体富营养化等环境问题提供理论依据和实践指导。
THANK YOU
汇报人：XX
原理：混合色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上扩 散速度不同，从而将不同色素分离
添加项标题
分离过程：将研磨液点在滤纸上，用毛细管吸取层析液，沿滤纸 边缘画出一条滤液细线，待滤液干后，再重复操作数次
添加项标题
结果：不同色素在层析液中溶解度不同，扩散速度不同，从而在 滤纸上分离出不同的色素带
实验试剂：无水乙醇、层 析液等
其他辅助材料：量筒、烧 杯等
实验材料的处理
新鲜菠菜叶的采集和保存 研磨前对叶片进行清洗和整理 研磨过程中加入适量石英砂和碳酸钙 过滤后得到的滤液进行离心分离
实验材料的保存
新鲜叶片清洁，确保无 残留物
滤纸：存放在 干燥通风处， 避免受潮
光合色素的作用
光合色素能够吸收光能，将能量转化为活跃的化学能 光合色素能够将水分解为氧气和活跃的氢，同时将二氧化碳还原为糖 光合色素能够将光能转化为化学能，并储存在有机物中 光合色素能够将光能转化为化学能，为植物的生长和发育提供能量
03
实验材料
实验光合色素的提取和分离
光合作用的条件——色素
太阳光 〔白光〕
溶剂
分光
三棱镜
叶绿资料
分析 各种光合色素主要吸收什么光？
(%)
主要光合色素的吸收光谱
80
吸
叶
光
绿
率 60 叶
素
绿
b
40 素
类
a
胡
萝
20
卜
素
0
400 500
600
700
波长（nm）
应用:
1.我们平常吃的韭黄和蒜黄是怎么培育出来的? 在黑暗条件下
实验:光合色素的提取和别离
一、实验原理: 1、色素能溶解在有机溶剂〔无水乙醇〕中， 使色素从生物组织中脱离出来。
2、各种色素都能溶解在层析液中，但溶解度不同。溶 解度大的色素随层析液在滤纸上扩散得快；溶解度 小的色素随层析液在滤纸上扩散得慢。
研磨充分 防止色素被破坏
二、操作步骤：
提取色素
称取5g绿色叶片
去粗脉、剪碎，加少许SiO2和CaCO3 加10ml无水乙醇
充分迅速研磨 过滤 色素滤液
棉塞封口
得到色素浓度最大的溶液和防止乙醇挥发 防止溶液挥发以及色素被空气氧化
制备滤纸条 将枯燥的滤纸剪成长和宽略小于试管长和宽的
滤纸条，将滤纸条的一端剪去两角，并在距这
一端1cm处用铅笔画一条细的横线 使色素带平齐
防止丙酮挥发，污染空气
防止色素溶于层析液中
注意：实验后一定要用肥皂洗手。
1 本实验的关键是什么?
(1)提取光合色素过程中,关键是迅速 (2)滤液细线要细,直,齐,颜色深是使本实验的结 果明显,清晰的关键 (3)用纸层析法别离色素时,特别要注意滤液细线 一定要高于层析液
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想一想
捕获光能的色素存在于细胞中什 么部位呢？
叶绿体的结构
恩格尔曼实验：
叶绿体是进行光合作用的场所。它 内部的巨大膜表面上，不仅分布着 许多吸收光合作用的色素分子，还 有许多进行光合作用所必需的酶。
1．研磨绿叶时要加入碳酸钙，其目的是 ( C ) A．使各种色素溶解在丙酮中 B．使研磨充分 C．防止色素分子被破坏 D．加速研磨 2．对“叶绿体中色素的提取和分离”实验中，下列描 述 D 正确的是 ( ) A．将5g新鲜完整的菠菜叶，放入研钵中，加入酒精、 石英砂、CaCO3以后，迅速研磨 B．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
第4节 能量之源——光与光合作用
正常苗
白化苗
思考 绿叶中的色素有哪些呢???
实验探究
绿叶中色素的提取和分离
（一）提取色素：
色素能溶解在丙 酮或酒精等有机溶剂 中，所以可无水酒 精提取色素。
（二）分离色素 色素随层析液在滤纸上扩散速度 不同，从而分离色素。
★扩散速度与色素在层析中的溶解度的关系：
溶解度大，扩散速度快 溶解度小，扩散速度慢
培养皿
层析液
插滤纸条
胡萝卜素
叶黄素 叶绿素ａ
叶绿素ｂ
叶绿素a
叶绿素
绿叶中的色素：
叶绿素b 胡萝卜素 叶黄素
类胡萝卜素
想一想
这4种色素对光的吸收能力相同吗？
叶绿体中的 色素提取液
蓝紫光、红光 叶绿素主要吸收___________ 蓝紫光 类胡萝卜素主要吸收________
3 、在进行 “ 绿叶中色素的提取和分离 ” 的实验时，不能 让层析液没及滤液细线的原因是（ C ）。 A. 滤纸条上几种色素会扩散不均匀而影响结果 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. 滤纸条上的几种色素会混合起来。 4 、提取和分离叶绿体中色素的实验中，正确的操作顺序应该 是（ D ）。 A. 进行纸层析 —— 制取滤液 —— 在滤纸条上画线 — — 将实验材料研磨 B. 制取滤液 —— 进行纸层析 —— 在滤纸条上画线 —— 取滤液 —— 再画线 C. 将实验材料剪碎、研磨 —— 在滤纸条上画线 —— 制 取滤液 —— 进行纸层析 D. 将实验材料剪碎、研磨 —— 制取滤液 —— 在滤纸条 上画线 —— 进行纸层析