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1、实验6：叶绿体中色素的提取和分离,马山县周鹿中学 陆保宗,二、实验原理,（一）叶绿体色素：1.叶绿素2.类胡萝卜素,叶绿素a叶绿素b,胡萝卜素叶黄素,3:1(阳生):1(阴生),2：1,3：1,叶绿素a、b的结构式,类胡萝卜素的结构式,（二）四种色素的化学性质,均为亲脂性亲水性，均不溶于水，而溶于有机溶剂，故可用乙醇、丙酮等有机溶剂提取。极性大小：叶绿素b叶绿素a叶黄素胡萝卜素。根据相似相溶原理，在有机溶液中的溶解度：叶绿素b叶绿素a 叶黄素胡萝卜素。,（二）叶绿素的光学性质,叶绿素的吸收光谱,类胡萝卜素的吸收光谱,实验原理：,叶绿体中的色素是有机物，不溶于水，易溶于丙酮等有机溶剂中，所以用丙
2、酮、无水乙醇等能提取色素。层析液是一种脂溶性很强的有机溶剂。叶绿体色素在层析液中的溶解度不同，分子量小的溶解度高，随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。所以用层析液来分离四种色素。,实验材料用具：,1、材料：新鲜的绿色叶片(如菠菜叶片)。2、仪器：干燥的定性滤纸，烧杯(100mL)，研钵 玻璃漏斗，尼龙布（或棉花），毛细吸管，剪刀，小试管，培养皿盖，药勺，量筒(10mL)，天平，镊子，铅笔，尺子。3、药品：丙酮，层析液，二氧化硅，碳酸钙。,实验过程：,1、提取叶绿素的步骤：（1）称：用天平称量5g除去叶柄的叶片（2）剪：越细越好，尽量去除叶脉等部分（3）加药品：加少量二
3、氧化硅，碳酸钙和丙酮（约5mL）快速充分研磨。,（4）磨：研磨要领是要用力压快速研磨。（5）过滤：用纱布（或棉花）、漏斗和试管，最后提取液置于试管中待用，及时用棉塞（或塞子）将试管塞严.,2、分离色素的步骤,制备滤纸条：将预备在试验桌上的滤纸条一端剪去两个角作标记，在距离这一端1cm处用铅笔画一条细的横线。画滤液细线：沿铅笔线轻轻均匀地画一道线，用提取液反复划好几次，每次划完尽量吹干，不要弄破纸条。,层析分离叶绿体中的色素：将3mL层析液倒入烧杯中，注意将纸条画有滤液细线的一端置于烧杯中的层析液中，注意千万不要将滤液细线浸没在层析液中。观察实验结果：最后滤纸条上将分离出四条色素带，颜色从上往下
4、分别是橙黄色、黄色、蓝绿色和黄绿色，四种色素分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。,实验结果：,问题讨论：,1、加入SiO2、CaCO3的作用是什么？,二氧化硅的作用是使研磨更加充分、迅速；碳酸钙的作用是保护叶绿素不分解,2、将滤液放在试管中，为什么要及时用棉塞将试管塞严？,滤液含有丙酮，丙酮有毒，防止挥发,3、画滤液细线时重复画几次的目的是什么？,增加色素的含量，使分离后的色素带更加清晰,4.为什么不能让滤液细线触及层析液？,层析液会溶解色素使色素无法分离。,5.观察实验结果有什么现象？滤纸条上出现了几条色素带？每条色素带的颜色和排序如何？,滤纸条上将分离出四条色素带，颜色从上往下分别
5、是橙黄色、黄色、蓝绿色和黄绿色，四种色素分别是胡萝卜素（最快）、叶黄素、叶绿素a（最多）和叶绿素b（最慢）。,二、实验原理,（一）叶绿体色素：1.叶绿素2.类胡萝卜素,叶绿素a叶绿素b,胡萝卜素叶黄素,3:1(阳生):1(阴生),2：1,3：1,绿叶中的色素,类胡萝卜素,（含量约1/4）,叶绿素,（含量约3/4）,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）,实验关键:,1.选材时应注意选择鲜嫩、色浓绿、无浆汁的叶片.(如菠菜叶),2.画滤液细线时应以细、齐、直为标准，重复画线时必须等上次画线干燥后再进行，重复2-3次。,3.层析时不要让滤液细线触及层析液。,随堂
6、演练：,1.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，从上到下依次为（）A.胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素bB.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,A,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,C,3.用纸层析法将色素进行分离,在滤纸条上出现的最窄的一条色素带的颜色是（）,A.黄色 B.橙黄色 C.黄绿色 D.蓝绿色,B,4.提取叶绿体中的色素时要加丙
7、酮，其原因是（）,A.让色素溶解 B.防止叶绿素被破坏 C.便于将叶片研磨成匀浆 D.促使叶绿体中色素分离,A,5.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,C,6.绿色植物的光合作用中，叶绿素是（）,A.光合作用的原料 B.光合作用的产物 C.能量转换器 D.氢的接受器,A,7.下列作用不属于叶绿素的功能的是（）,A.吸收光能 B.利用光能使水分解 C.利用光能合成ATP D.固定和还原二氧化碳,D,能力提高练习：,(1)在圆形滤纸的中央，点上叶绿体色素的提取液进行层析，随着层析液从滤纸的中央向四周扩散，形成四个
8、色素环带，排在最里圈的色素是（）A.橙黄色 B.黄绿色 C.蓝绿色 D.黄色,B,(2)在做“叶绿体中色素的提取和分离”实验时，向研钵中加入SiO2的目的是：，加入CaC03的目的是 在盛有层析液的烧杯上盖上培养皿盖的是 在滤纸条上扩散速度最慢的色素带是其颜色是,为使研磨充分,防止研磨过程中，叶绿素受到破坏,防止层析液挥发,叶绿素b,黄绿色,(3)某同学在做“叶绿体中色素的提取分离”实验时，操作情况如下所述，结果实验失败，请指出其错误所在:,将5克新鲜完整的菠菜叶，放在研钵中，加入丙酮、石英砂、CaCO3以后，迅速研磨。(原因是没有去除粗叶脉和将叶剪碎，这样降低了叶绿素的提取率）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23次。(原因是上一次滤液细线未干燥，即划下一次线，使滤液线过粗或线上色素量较低.,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。（原因是由于摇晃，层析液接触液线，溶解了色素）,
