光合作用第二课时色素提取
光合作用 色素的提取与分离
A．绿光区
B．红橙光区和绿光区( D )
C．蓝紫光区和绿光区 D．红橙光区和蓝紫光区
8．用下述容积相同的玻璃罩分别罩住大小、生长状况
相同的天竺葵，光照相同时间后，罩内O2最多的是 (C )
A．绿色罩 B．黑色罩 C．无色罩 D．蓝紫色罩
8．分别在A、B、C三个研钵中加2克剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下 表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即：深 绿色、黄绿色（或褐色），几乎无色。
称和颜色分别是
( D)
A．橙黄色的胡萝卜素 B．黄色的叶黄素
C．蓝绿素的叶绿素a D．黄绿色的叶绿素b
6．在圆形滤纸的中央，滴上叶绿体的色素滤液进行
色素分离，会看到近似同心的四圈色素环，排在最外
圈的色素是 A．橙黄色的胡萝卜素 B．黄色的叶黄素
( A)
C．蓝绿素的叶绿素a D．黄绿色的叶绿素b
7．阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。 如果将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱镜之间，连 续光谱中就会出现一些黑色条带，这些条带应位于
1.提取：绿叶中的色素都能溶解于有机溶剂无水乙醇 中，所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。
2.分离：纸层析法
绿叶中的色素不止一种，它们都能溶解在层析液中。 然而，它们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。这样滤液中不 同的色素就随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。
方法步骤：
光
3、场所：主要是叶绿体
1.下列标号各代表：
① 外膜
②内膜
③ 基粒
④类囊体
基质 ⑤
2.在④上分布有光合作用所需的 色素和 酶 ，在⑤中也分布有光
合作用所需的 酶 。 ⑤
①
光合作用2
20世纪40年代
卡尔文
4、光合作用过程
划分依据:反应过程是否需要光能 光反应 暗反应
光合作用.swf
光合作用的过程：
2H2O
光解 吸收
O2 4[H]
酶
2C3
固定
CO2
可见光
色素分子
ATP 酶 ADP+Pi
还 原
能
多种酶 C5
(CH2O)
光反应
暗反应
原料和产物的对应关系： C CO2 （CH2O） H H2O O CO2
绿色植物的光合作用与呼吸作用的比较 ：
光合作用 有氧呼吸
活细胞 细胞质基质、线粒体 氧气、酶 有机物
CO2、H2O
在哪些细 胞进行 反应场所 反应条件
含叶绿体的细胞 叶绿体 光、色素、酶
CO2、H2O
物质转化 能量转变
联系
有机物
光能转变为化学能储存 将有机物中的能量释放出 在有机物中 来，一部分转移到ATP中 光合作用的产物为细胞呼吸提供了物质基础— —有机物和氧气；细胞呼吸产生的二氧化碳可 被光合作用所利用
⑵CO2浓度对光合作用强度的影响
A点：CO2启动点， 即发生光合作用的 最低CO2浓度
光 合 速 率
B
C
AB段：随CO2浓度升高 A ，光合作用（暗反应）增强
CO2的浓度
B点：CO2饱和点，受限于C5含量、有关酶活性等
空气中CO2含量一般占330mg/L，与植物光合所需最 适浓度（1000mg/L）相差太远。
色素
酶
基质 含多种光合作用所必需
的酶
功能： 光合作用的场所。
1.下列标号各代表： ① 外膜 ② 内膜 ③ 基粒 ④ 类囊体膜 ⑤ 基质 叶绿体是进行 2.在④上分布有光合作用所需的 色素 和 酶 ，在⑤中也分布有光 光合作用 合作用所需的 酶 。 ⑤ 的场所。 ①
光合作用色素提取
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藻胆素具有抗氧化和 抗炎作用，对人体健 康有益。
藻胆素能够吸收光能 并将其转化为化学能， 为光合作用提供能量。
02 光合作用色素提取方法
溶剂提取法
总结词
该方法是最常用的提取方法，通过使用有机溶剂将光合作用色素从植物组织中溶 解出来。
详细描述
溶剂提取法利用不同溶剂对光合作用色素的溶解度不同，选择适当的溶剂将色素 从植物组织中提取出来。常用的溶剂包括丙酮、乙醇、甲醇等。该方法操作简单 ，但提取时间长，且溶剂易挥发，对实验操作人员和环境有一定危害。
提取纯度问题
总结词
提取纯度不高是光合作用色素提取的另一大挑战。
详细描述
由于植物组织中存在多种色素和杂质，如叶绿素、类胡萝卜素等，这些物质在提取过程 中可能会与光合作用色素相互混杂，导致提取纯度不高。此外，提取过程中的温度、 pH控制不当也可能影响提取纯度。
提取产物的稳定性问题
总结词
光合作用色素提取产物的不稳定性也是 一个重要问题。
详细描述
超声波辅助提取法利用超声波产生的强烈振动和空化效应破碎植物细胞，使细 胞内的色素释放出来。该方法提取效率高，操作简便，但需要使用专门的超声 波设备，且对细胞的破碎程度不易控制。
微波辅助提取法
总结词
该方法通过微波的加热作用加速光合作用色素的提取过程。
详细描述
微波辅助提取法利用微波的加ห้องสมุดไป่ตู้作用加速植物组织中光合作用色素的溶出。该方法具有快速、高效的 特点，但需要使用专门的微波设备，且对微波的功率和作用时间要求较高，以免造成热损失或破坏色 素结构。
在农业中的应用
1 2
植物生长调节剂
光合作用色素的提取与分离
光合作用色素的提取与分离光合作用是一种生物化学过程，通过此过程，植物能够将太阳能转化为化学能，从而合成有机物质并释放出氧气。
光合作用中的一个重要过程是色素的提取和分离。
本文将介绍光合作用和色素提取与分离的相关知识。
光合作用是植物和一些蓝细菌中独特的能量转化过程，其主要发生在叶绿体中。
叶绿体是植物细胞中的细胞器，其中含有叶绿素，是光合作用的关键色素。
除叶绿素外，还存在一些辅助色素，如类胡萝卜素和类黄酮等，它们能够吸收不同波长的光。
这些色素通过吸收光的能量，将其转化为化学能，用于光合作用中的反应。
为了提取和分离植物中的色素，可以采用醇提法。
首先，将新鲜的植物叶片粉碎，并加入适量的酒精，使植物细胞中的色素溶解在酒精中。
然后，利用过滤纸等过滤掉固体颗粒，得到色素溶液。
为了更好地分离色素，还可以使用色谱法。
色谱是一种物质分离和纯化的技术，广泛应用于化学、生物和药学研究中。
最常用的色谱技术是色谱柱法，其中包括薄层色谱和柱层析。
在色谱柱中，可以使用不同的移动相和静相来分离样品中的化合物。
在色素的提取和分离过程中，最常用的色谱方法是高效液相色谱法（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）。
HPLC是一种通过液体相进行分离的色谱法，其中移动相是液体，静相是固体。
HPLC的优点是分离速度快、分离效果好、分离力强，因此被广泛用于色素的分离和纯化。
在HPLC中，可以根据色素的特性选择合适的柱和移动相来实现色素的分离。
在柱中，色素将根据其极性和亲水性被不同程度地吸附，并在移动相的推动下通过柱。
通过调整移动相的组成和流速等参数，可以有效地分离和纯化不同的色素。
通过色素的提取和分离，我们可以了解植物中不同色素的含量和组成，从而更深入地了解光合作用的过程和机制。
此外，色素的提取和分离也可以应用于其他领域，如食品和医药等，用于分析和检测。
总之，光合作用是一种重要的生物化学过程，通过色素的提取和分离，我们可以更好地了解光合作用的机制。
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。
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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
光合作用色素的提取和分离
光合作用色素的提取和分离光合作用是一种通过植物叶绿素吸收光能并将其转化为化学能的过程。
光合作用的关键步骤是光合色素吸收光能，产生电子激发态，进而传递给反应中心，最终产生ATP和NADPH。
因此，光合色素的提取和分离对于研究光合作用的机制和过程非常重要。
光合色素主要有叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、脱氧胡萝卜素等。
这些色素分子在可见光区域吸收不同波长的光线，从而产生色彩。
下面将介绍提取和分离光合色素的常用方法：1.酸醇提取法：该方法使用乙醇和酸性环境来提取光合色素。
首先将植物组织粉碎，然后加入酸性乙醇溶液中，使用浸泡或超声法将色素释放到溶液中。
随后，使用离心机将溶液离心，并将上清液取出。
最后，使用色谱等方法进行光合色素的分离和纯化。
2.柳银离子交换法：该方法使用柳银离子作为吸附剂，将植物组织中的光合色素吸附到离子树脂上。
首先将植物组织粉碎，并将其与离子树脂混合搅拌。
随后，使用柳银离子交换柱将色素从离子树脂上洗脱下来。
最后，使用分光光度计等工具进行光合色素的测定和分析。
3.薄层色谱法：该方法使用薄层色谱板将光合色素分离。
首先将植物组织提取物加载到薄层色谱板上，然后将色谱板放入溶剂中，待溶剂上升到一定高度时，将色谱板取出。
然后可以使用紫外灯照射色谱板，观察和记录色斑的位置和颜色。
最后，可以使用色谱溶剂进行移液，将不同颜色的色斑分离开来。
使用分光光度计等工具测定色斑的吸光度，即可得到各种光合色素的相对含量。
总结起来，光合色素的提取和分离方法主要包括酸醇提取法、柳银离子交换法和薄层色谱法。
这些方法可以有效地提取和分离不同种类的光合色素，对于研究光合作用的机制和过程具有重要意义。
持续不断的研究光合色素的提取和分离方法将有助于更深入地了解光合作用的机理，为农业生产和环境保护提供科学依据。
实验：光合色素的提取与分离
04
结果分析
实验结果展示
1 | 0.32mg/g | 0.28mg/g |
绿叶样品编号 | 实验组 | 对 照组 |
实验结果表格
01
03 02
实验结果展示
2 | 0.35mg/g | 0.31mg/g |
平均值 | 0.33mg/g | 0.30mg/g |
3 | 0.31mg/g | 0.29mg/g |
实验改进与拓展
改进二：分离技术的升级
1
2
引入高效液相层析（HPLC）技术，实现光合色 素的高效分离。
3
HPLC技术具有更高的分辨率和分离效果，适用 于复杂样品的分析。
实验改进与拓展
01
02
03
拓展一：应用领域的探 索
光合色素的提取与分离 技术在农业、食品、医 药等领域具有广泛的应
用前景。
可进一步研究光合色素 在各领域中的具体应用 ，为相关行业提供技术
等待一段时间，观察各光 合色素在滤纸上的扩散情
况。
结果观察与记录
观察各光合色素在滤纸上的扩 散轨迹，记录各色素的位置和
形状。
用标记笔在滤纸上标出各色素 的名称和位置，以便后续分析
。
比较不同光合色素在扩散过程 中的速度和扩散半径，分析各 色素的性质和特征。
将实验结果与理论预测进行比 较，评估实验的准确性和可靠 性。
实验：光合色素的提取与 分离
• 实验简介 • 材料与试剂 • 实验步骤 • 结果分析 • 结论与讨论
01
实验简介
实验目的
提取和分离光合色素
探究光合色素的作用
通过实验掌握从植物中提取和分离光 合色素的方法，了解光合色素的组成。
通过实验，探究光合色素在光合作用 中的重要作用及其对植物生长的影响。
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作业：
P.55-58 晚上7：30交
周末作业：
默写半张纸 周一早上交
2020
演讲完毕 谢谢观看
（3）①提取色素：将剪碎的5克绿叶和少 量的二氧化硅、 碳酸钙和_5_m__l_丙__酮_____ 放入研钵中研磨。研磨时要求迅速充分， 这样操作的目的是____________ _缩__短__研__磨__时__间_ 。、减少病痛挥发
加入二氧化硅目的是_使__研__磨__更__充_分___，加 碳酸钙的目的分别是__保__护_叶__绿__素______。
蒸馏水（10 mL） 不能溶解色素
A BC ＋ ＋＋ － ＋＋ ＋ －＋ － ＋－
10、分别在A、B、C三个研钵中加2g剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按
下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即：
深绿色、黄绿色（或褐色）、几乎无色。 1）A处理得到的溶液颜色是_黄__绿_色_，原因是___部__分__叶_绿__素__破___坏_。 2）B处理得到的溶液颜色是几__乎__无__色_，原因是_叶_绿__体_色__素__不_溶___于。水 3）C处理得到的溶液颜色是_深__绿_色__，原因是_大_量__叶__绿_素__溶_于___乙__醇_。
② 分离色素：将干燥的滤纸条一端剪去两角的
目的是_使__色__素__扩__散__均__匀___，__便__于__观__察______。
用毛细吸管吸少量滤液沿铅笔处小心划细线，
划线要做到_细__、__直____，干燥后重复_2_~_3_次
实验中不让层析液没及滤液细线的原因是
避__免__色__素__溶__于__层__析__液__，__导__致__色__素__带__不。清晰
叶绿体色素含量上的区别，选择了新鲜菠 菜的“绿叶”、“嫩黄叶”，做“叶绿体 色素的提取与分离实验”。色素层析结果 如右下图，请根据实验结果填写下表：
A
蓝绿色的叶绿素a带和黄
绿色是的叶绿素b带宽
B
蓝绿色的叶绿素a带和黄
绿色是的叶绿素b带窄
处理
SiO2（少量）
CaCO3(少量)
保护叶绿素
体积分数为95％乙醇（10 mL）
②用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线小心均 匀地画出一条滤液细线，并连续迅速地重复 画2~3次。
③把画好滤液细线的滤纸条按要求插入层析液 中，盖上培养皿后需不断摇晃，让色素在滤 纸条上的扩散加快。
不应用完整叶 不；应迅速重复画线，；不应摇晃，以免。层
片，应剪碎 应干燥后重复画线 析液没及滤液细线
(2)某兴趣小组同学想探究蔬菜不同叶片中在
P.57 7
橙黄色 胡萝卜素 黄 色 叶黄素 蓝绿色 叶绿素 a 黄绿色 叶绿素 b
P.56（2）比较各种色素含量及扩散速度
含 量： 叶绿素 a >叶绿素 b>叶黄素>胡萝卜素
扩散速度： 叶绿素 b <叶绿素 a<叶黄素<胡萝卜素
（3）、功能及比较
叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红 橙光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收 ___蓝_紫__光__。
录像
P原__理_中：，绿所叶以中，的可色以素用能_够_丙溶__解酮__在__有_提机取溶绿
叶中的色素。绿叶中的色素不只一种，它们都能溶
解 _溶_在_解___层__度___析_____液_不__同__：中溶。解然度而高，的它随们_层_在_析层__析_液_液__中在的滤纸 上扩散得__快___；反之则_慢___。这样几分钟之后， 绿叶中的色素就会随着 _层___析__液___ 在滤纸上的扩 散而分离开（2）实验材料：_菠___菜___叶___
请人上黑板写光合作用反应式
CO2+H2O
光能 （CH2O）+O2
叶绿体
P.52 例1 A 例2 C
P.53 1-6 CDABB C
× P.54 7（1）光合作用的场所是叶绿体 叶绿素 8（2）淀粉彻底水解的产物是葡萄糖
淀粉彻底氧化分解的产物是CO2、H2O 8（5）为什么不能用斐林试剂检测淀粉？ 淀粉不是还原糖，与斐林试剂无砖红色沉 淀
叶绿素a和叶绿素b对绿光的吸收量最少， 正因如此，绿光被反射出来，叶绿体 才呈现______绿。色
作用： 吸收 、 传递 、 转化 光 能
例3．关于叶绿体色素的提取和分离实验：
(1)某同学进行这项实验时，操作如下，结果实 验失败，请指出其存在的错误：
①将5g新鲜完整的菠菜叶放在研钵中，加入丙 酮、石英砂、CaCO3以后，迅速研磨。
为了防止丙酮危害身体，在层析分离时应当分
别采取的措施是_研__钵__加__盖__、__实__验__后__洗__手___。
①滤纸条自下而上的色素带依次是
叶绿素 b 叶绿素 a 叶黄素 胡萝卜素
P.56 2（1） （2）
橙黄色
黄色 蓝绿色 黄绿色
胡萝卜素
叶黄素 叶绿素 a 叶绿素 b
胡最 快 叶 a b最 慢