植物体色素及其性质
叶绿体色素的提取与分离、理化性质及含量测定 3
叶绿体色素提取分离与理化性质及含量测定▪（一）实验目的及意义▪（二）实验原理▪（三）实验步骤▪（四）实验报告实验目的和意义▪绿色植物的光合作用是在叶绿体中的叶绿体色素中进行的，了解叶绿体色素的组成、性质及测定对于理解光合作用的本质很有帮助。
▪因此，测定叶绿素含量便成为研究光合作用与氮代谢必不可少的手段，在作物育种、科学施肥、看叶诊断中有着广泛的应用叶绿体在细胞中运动视频叶绿体在细胞中的分布与结构类囊体膜的结构及功能实验原理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。
这些色素都不溶于水，而溶于有机溶剂，故可用乙醇、丙酮等有机溶剂提取。
实验原理▪色素分离的方法有多种，纸层析是最简便的一种。
当溶剂（有机推动剂）不断从纸上流过时，由于混合物（叶绿素提取液）中各种成分在固定相（滤纸纤维素所吸附的水分）和流动相（有机推动剂）间具有不同的分配系数，所以移动速度不同，经过一定时间后，可将各种色素分开。
▪叶绿素是一种二羧酸——叶绿酸与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，可用此法将叶绿素与类胡萝卜素分开。
实验原理▪叶绿素与类胡萝卜素都具有光学活性，表现出一定的吸收光谱，可用分光光度计精确测定。
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。
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，而类胡萝卜素则较稳定。
▪叶绿素中的镁可以被氢离子所取代而成褐色的去镁叶绿素。
去镁叶绿素遇铜则成为铜代叶绿素，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。
实验步骤(1)▪根据朗伯一比尔定律，某有色溶液的吸光度D与其中溶液浓度C和液层厚度L成正比，即：▪D＝KCL▪D：吸光度，即吸收光的量，C：溶液浓度, K：为比吸收系数（吸光系数），L：液层厚度，通常为1cm.▪如果溶液中有数种吸光物质，则此混合液在某一波长下的总吸光度等于各组分在相应波长下吸光度的总和，这就是吸光度的加和性。
色素的功能
色素在生物体中的代谢调控作用及其机制
色素在生物体中的代谢调控作用
色素在生物体中的代谢调控作用机制
• 类胡萝卜素：参与维生素A的合成
• 色素与酶结合：调节酶活性，影响代谢过程
• 血红素：参与胆固醇的代谢
• 色素与受体结合：触发信号传导通路，影响代谢过程
色素在生物体中的免疫调节作用及其机制
色素在生物体中的免疫调节作用
• 黄色素：吸收光谱在中波长区域
• 蓝色素：吸收光谱在短波长区域
按生物体分布分类
• 动物色素：如血红素、胆红素等
• 植物色素：如叶绿素、类胡萝卜素等
• 微生物色素：如菌紫素、藻红素等
色素的生物学功能及其重要性
色素具有生物学功能
• 参与生物体的光合作用、信号传导、抗氧化等过程
• 对生物体的生长与发育、代谢调控、免疫调节等方面具有影响
生物体生长与发育对色素的需求
• 色素：参与细胞分裂、细胞分化等过程
• 色素结合蛋白：与色素结合，调节生长与发育过程
色素在植物生长与发育中的作用及其机制
植物生长与发育是植物从种子到成熟植株的过程
• 包括种子萌发、根系发育、茎叶发育等过程
色素在植物生长与发育中的作用
• 叶绿素：参与光合作用，提供能量和营养物质
• 抗菌物质：抑制微生物生长
• 色素与微生物结合：破坏微生物结构，抑制微生物生长
• 抗病毒物质：抑制病毒复制
• 色素与病毒结合：阻止病毒复制，抑制病毒传播
05
色素在生物体的生长与发育中的作用
生物体生长与发育的基本过程及其对色素的需求
生物裂、细胞分化、器官发育等过程
DOCS SMART CREATE
色素的功能
CREATE TOGETHER
色素的分离实验报告
一、实验目的1. 学习并掌握薄层色谱法（TLC）在色素分离中的应用。
2. 探究植物叶片中不同色素的组成及其分离效果。
3. 了解色素的溶解性、极性和吸附性等性质。
二、实验原理植物叶片中含有多种色素，如叶绿素、类胡萝卜素、黄酮类等。
这些色素在植物体内起着吸收、传递和转化光能的作用。
由于不同色素的溶解性、极性和吸附性等性质不同，因此可以利用这些性质将它们分离。
本实验采用薄层色谱法进行色素分离。
薄层色谱法是一种快速、简便的分离方法，其原理是利用混合物中各组分在固定相和流动相之间的分配系数不同，使各组分在固定相和流动相中具有不同的移动速度，从而达到分离的目的。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：新鲜菠菜叶、丙酮、无水乙醇、硅胶G、层析板、毛细管、剪刀、镊子、研钵、漏斗、烧杯、培养皿等。
2. 实验仪器：显微镜、紫外灯、天平、电子分析天平等。
四、实验步骤1. 色素提取：将新鲜菠菜叶洗净、晾干，剪成小块，放入研钵中，加入适量丙酮和无水乙醇，研磨至充分溶解，收集滤液。
2. 制备薄层板：将硅胶G与适量丙酮混合，倒入层析板中，使其均匀铺展，晾干。
3. 点样：用毛细管吸取提取液，滴在层析板上，形成直径约2mm的滤液斑。
4. 展开与分离：将层析板放入盛有适量丙酮的烧杯中，使丙酮沿层析板向上移动，待溶剂前沿到达距板顶约1cm处时取出，晾干。
5. 观察与鉴定：将层析板放入紫外灯下观察，根据不同色素在紫外灯下的荧光特性进行鉴定。
五、实验结果与分析1. 色素分离效果：通过实验，成功地将菠菜叶片中的叶绿素、类胡萝卜素、黄酮类等色素分离。
2. 色素鉴定：根据不同色素在紫外灯下的荧光特性，鉴定出以下色素：- 叶绿素：蓝绿色荧光；- 类胡萝卜素：橙黄色荧光；- 黄酮类：黄色荧光。
3. 实验结果分析：- 色素在层析板上的分离效果与各色素的极性、溶解性及吸附性有关。
极性小的色素在流动相中移动速度快，极性大的色素在固定相中移动速度快。
- 丙酮作为流动相，具有较好的溶解性，有利于色素的分离。
2.4 生漆、天然橡胶、紫胶、植物色素等的性质、来源及加工方法
生漆工艺—常温自然干燥固化成膜
• 生漆的固化成膜机理：
• 生漆在常温下不断与空气接触，在漆酶的催化作用下，自然 干燥氧化聚合成膜，由于有酶参与反应，需要特定的环境条 件：温度20-30 ℃，相对湿度80-90%。生漆在成膜过程中的 化学、物理变化，产物的结构都非常复杂。
• （4）水分：生漆中天然含水量为20-40%，水分的存在是漆 酶发挥催化作用的必需条件，即使在精制的生漆中含水量也 必须在4-6%以上，否则很难干燥。
• （5）其它物质：主要为油分，对生漆性能影响不大。
生漆—用途、优缺点
• 生漆的用途：生漆绝大部分作为涂料使用。把生漆涂在木竹 的物品上以延长使用时间，并起装饰美化效果。
• 2.3 光性能
• 对紫外线辐射具有稳定性
• 2.4 活泼的化学性能：
• 由于紫胶树脂中存在游离羧基、羟基、酯基和醛基的官能团 ，使树脂具有很强的化学活性，能参与多种反应。
紫胶树脂—性质
• 2.4 活泼的化学性能：
• 2.4.1 酯化：紫胶树脂含有游离的羟基和羧基，可发生： • 1. 烷基酯:用一元醇或多元醇酯化游离羧基所得到的烷基酯 • 2. 酸酯:酸类与紫胶中的羟基发生酯化反应，生成各种酸酯 • 2.4.2 皂化 • 紫胶树脂用碱皂化后，再用酸沉淀，可生成一种不溶于水的
粘性树脂（占产量的 65%～70% ），称为“水解紫胶”。
• 2.4.3 接枝共聚 • 紫胶树脂可以在其骨架上接上乙烯型单体，而原有的基团保持不变，生
成具有特殊性能的半合成涂料。 • 2.4.4 聚合 • 紫胶在受热时或在贮存过程中， 均会发生聚合反应。
紫胶—加工方法
植物生理学实验报告叶绿体色素的提取分离理化性质和叶绿素含量的测定
植物生理学实验报告叶绿体色素的提取分离理化性质和叶绿素含量的测定引言：叶绿体是植物细胞中的一个重要细胞器，其中主要存在着叶绿素等色素，它们在光合作用中起着重要的作用。
研究叶绿体色素的提取、分离、理化性质和叶绿素含量的测定，对于了解光合作用的机理以及研究植物生理生化过程具有重要意义。
本实验旨在通过实验手段提取叶绿体色素，进行色素的分离、理化性质的研究和叶绿素含量的测定。
材料与方法：材料：菠菜叶片、研钵、磨杵、丙酮、乙醇、石油醚、叶绿素提取液、测色皿、高锰酸钾溶液、浓硫酸。
方法：1.取适量菠菜叶片放入研钵中，加入适量丙酮，用磨杵捣碎成糊状。
2.将捣碎的菠菜糊状物转移到玻璃漏斗中，用石油醚冲洗3次，使叶绿体附着物进一步析出。
3.将漏斗中的上清液收集，并加入适量乙醇，振摇混合，使叶绿素慢慢析出。
4.将释放出的叶绿体颗粒通过离心机离心沉淀10分钟，收集沉淀。
5.取收集到的叶绿体沉淀，加入适量叶绿素提取液，用乳钙酸钠解离剂进行叶绿素含量的测定。
6.将其中一部分叶绿体溶液加入高锰酸钾溶液，观察颜色变化。
7.将其余叶绿体溶液与浓硫酸混合，观察颜色变化。
结果与讨论：通过上述方法，我们成功地提取并分离出菠菜叶片中的叶绿体色素。
加入石油醚可以去除一部分杂质，使叶绿体进一步纯化。
加入乙醇可以使叶绿素从叶绿体中溶出。
通过离心沉淀，我们收集到了叶绿体的沉淀物。
叶绿体的提取液与高锰酸钾溶液反应后呈现蓝色或紫色，这是由于高锰酸钾通过氧化反应将一些具有现菌酮结构的物质氧化为合成叶绿素的前体物质所引起的。
这种反应也证实了叶绿体的存在。
叶绿体溶液与浓硫酸混合后呈现蓝绿色，这是由于浓硫酸通过剥离叶绿体周围的蛋白质和其他有机物质，将叶绿素分子释放出来，产生颜色变化。
叶绿素的含量测定是通过与乳钙酸钠解离剂反应来进行的。
乳钙酸钠解离剂能够与叶绿体中的叶绿素结合，并形成稳定的叶绿素-乳钙酸钠络合物。
这种络合物通过光密度的测定，可以根据比色法来测量叶绿素的含量。
植物色素的提取实验报告
植物色素的提取实验报告
实验目的：通过提取植物色素,了解色素的性质以及提取方法。
实验原理：植物色素是植物体内的一种重要成分,可分为类胡萝卜素和类黄酮。
类胡萝卜素由各种黄、橙、红色植物色素组成,如β-胡萝卜素、叶黄素、玉米黄素等；而类黄酮则包括花青素、类黄酮醇等。
这些色素广泛存在于植物的叶、花、果实等部位,并具有丰富的生物活性和营养成分。
植物色素的提取方法主要有溶剂法、高压萃取法、微波辅助提取法和超声波提取法等,其中溶剂法是应用最广泛的一种。
实验步骤：
1. 将新鲜的植物材料（如胡萝卜、草莓等）洗净并切碎；
2. 将切碎后的植物材料放入研钵中,加入少量酒精,并用研钵和研杵将其研磨,直至完全研磨成细沫状；
3. 将研磨好的植物沫倒入滤纸漏斗中,用酒精将滤纸漏斗内的色素冲刷至上层的接头瓶中；
4. 将接头瓶中的酒精溶液转移到干燥的烧杯中,放在通风干燥的地方,直至酒精蒸发干净；
5. 将得到的植物色素在嘴试纸上检测其酸碱性质,并在显微镜下观察其颜色、形态等性质。
实验注意事项：
1. 实验材料与仪器易受空气、灰尘等污染,因此在实验前要进行清洗和消毒；
2. 植物材料的选取要新鲜、未受损、无病害、无腐烂等情况；
3. 建议在实验中带手套、口罩等防护用品；
4. 涉及到有毒或挥发性溶剂时,应在通风良好的环境中进行；
5. 在实验过程中要注意安全,避免损伤。
实验结果及分析：
实验得到的植物色素在嘴试纸上呈现出酸性反应,并且显微镜下观察,其颜色、形态等性质与不同的植物类型和色素种类相关。
植物色素具有重要的营养和生物活性成分,因此其提取方法的优化和应用领域的拓展都具有很大的研究价值。
天然色素分类(一)
天然色素分类(一)天然色素分类天然色素是一种来源于自然界的有机化合物，可以被用于食品、医药、化妆品等领域。
根据来源和性质的不同，天然色素可以分为以下几类：1. 植物色素植物色素是从植物中提取的天然色素，常见的包括：•叶绿素：主要存在于植物的叶子中，给植物带来绿色。
常用于食品和化妆品中，具有抗氧化和养颜的功效。
•胡萝卜素：存在于胡萝卜等橙色蔬菜中，赋予植物橙色或红色。
在食品中被用作营养补充剂和食品着色剂。
•花青素：存在于紫色和蓝色的花朵中，如紫苏花等。
常用于食品和化妆品中，具有抗氧化和抗炎作用。
2. 动物色素动物色素是从动物体内或体外提取的天然色素，常见的包括：•血色素：存在于动物的血液中，赋予血液鲜红色。
在食品和药品中用作着色剂。
•鱼油色素：从鱼类体内提取得到的色素，常见于鱼类的皮肤和鳞片中。
在食品中被用作营养补充剂和食品着色剂。
•虫红素：从某些昆虫体内提取得到的红色色素，如胭脂虫。
常用于食品、化妆品和药物中，具有抗氧化和抗炎作用。
3. 微生物色素微生物色素是从微生物中提取的天然色素，常见的包括：•黄曲霉素：一种从黄曲霉菌中提取的黄色色素，常用于食品的着色剂。
•地衣苷素：从地衣中提取得到的黄色色素，具有抗氧化和抗炎作用，常用于药物和化妆品中。
4. 矿物色素矿物色素是一种从矿石中提取的无机颜料，可以赋予物体各种不同的颜色。
常见的矿物色素有：•雪花石膏：白色颜料，常用于糕点、糖果等食品的着色剂。
•氧化铁：包括黄色、红色、棕色等不同颜色的矿物色素，广泛应用于石材、油漆、化妆品等领域。
以上是天然色素的一些常见分类，每种分类中又包含了多种具体的色素。
这些天然色素因其天然来源和丰富的颜色选择而得到广泛应用，并受到越来越多人的关注和喜爱。
叶绿素的理化性质名词解释
叶绿素的理化性质名词解释叶绿素是一种存在于植物和一些藻类生物体中的绿色色素，广泛参与光合作用的光捕获和能量转化过程。
它拥有丰富的理化性质，包括光吸收、荧光发射、氧化还原和光解等方面。
在本文中，我们将对叶绿素的理化性质进行解释和探讨。
首先，叶绿素的光吸收特性是其最基本的特点之一。
叶绿素分子拥有丰富的共轭双键结构，使得它能够吸收可见光谱范围内的蓝光和红光，而对绿光则表现出较弱的吸收。
这就解释了为什么叶绿素呈现出绿色的外观，因为它吸收了红光和蓝光，而将绿光反射出来。
其次，叶绿素的光解作用也是其重要的理化性质之一。
在光合作用中，光解作用指的是叶绿素分子中电子的激发和失去，这个过程包括两个步骤：光化作用和光解作用。
光化作用发生在光合作用的反应中心，叶绿素分子吸收到光能后，激发电子进入到高能态，从而产生能量。
而光解作用则是光能的转化过程，将光能转化为电能或化学能，用于ATP和NADPH的合成。
叶绿素的荧光发射能力也是其重要的性质之一。
当叶绿素分子吸收到光能后，一部分能量会被转化为热能释放出去，而另一部分能量则以荧光的形式发射出来。
这种荧光辐射可以被用来测量叶绿素的浓度，并且可以用来了解光合作用的活性和叶绿素分子与其他分子之间的相互作用。
此外，叶绿素还具有氧化还原性质。
在光合作用中，光能被叶绿素分子吸收后，通过一系列氧化还原反应，将原子和分子的电子转移和传递。
例如，在光合作用的光反应过程中，叶绿素分子通过光解作用失去电子，然后通过一系列电子传递链将电子转移到其他物质中，最终将能量储存为ATP和NADPH。
除了这些理化性质之外，叶绿素还可以参与其他许多生物过程。
例如，叶绿素可以参与光合作用的调节，当光线过强时，叶绿素可以起到光保护作用，防止光合反应受到过度损害。
此外，叶绿素还可以参与植物的光感应和生长发育过程。
总的来说，叶绿素的理化性质在植物生命中扮演着重要的角色。
光吸收、荧光发射、氧化还原和光解等性质，使其能够参与光合作用，并将光能转化为化学能和电能。
植物中的色素
植物中的色素植物中的色素是植物体内具有特定颜色的化合物，它们是植物生命活动中不可或缺的重要物质。
植物的色素主要包括叶绿素、类胡萝卜素和花色素等。
这些色素不仅赋予了植物丰富多彩的颜色，还在植物的光合作用和光感受过程中起着关键的作用。
1. 叶绿素叶绿素是植物体内最常见的色素，它赋予了植物绿色的外观。
叶绿素位于植物叶子的叶绿体中，它能够吸收光能，并将其转化为化学能以供植物进行光合作用。
叶绿素分为叶绿素a和叶绿素b两种，它们的吸收光谱略有差异，但都能吸收大部分的蓝光和红光，而对绿光的吸收较弱。
这也是为什么植物看起来是绿色的原因。
2. 类胡萝卜素类胡萝卜素是一类黄色到橙红色的色素，它们广泛存在于植物的叶子、花朵和根茎中。
最常见的类胡萝卜素是β-胡萝卜素和α-胡萝卜素，它们是植物体内的前体物质，能够被进一步转化为维生素A。
类胡萝卜素能够吸收蓝光和红光，而反射绿光，因此给植物赋予了黄色或橙红色的外观。
3. 花色素花色素是植物花朵中的色素，它们赋予了花朵丰富多彩的颜色。
花色素主要包括花青素、花黄素和花红素等。
花青素是紫色、蓝色和红色花朵中的主要色素，它们具有强烈的抗氧化性质。
花黄素则赋予了橙色和黄色花朵的颜色，它们能够吸收蓝光和紫外线，起到保护花朵的作用。
花红素是红色和粉色花朵的主要色素，它们能够吸收蓝光和绿光，反射红光，使花朵呈现出鲜艳的颜色。
植物中的色素不仅仅是为了赋予植物丰富多彩的外观，它们还在植物的生长和发育过程中起着重要的作用。
叶绿素是植物进行光合作用的关键物质，它能够吸收光能，并将其转化为化学能以供植物生长和代谢所需。
类胡萝卜素则是植物体内维生素A的前体物质，它在植物的光感受过程中起到重要的作用。
花色素则参与了植物的繁殖过程，它们能够吸引传粉媒介，促进花粉传播和花朵受精，从而保证种子的形成。
植物中的色素是植物体内具有特定颜色的化合物，它们赋予了植物丰富多彩的外观，同时在植物的生理过程中起着重要的作用。
植物色素的天然合成——花青素,培他兰,类胡萝卜素
植物色素的生物合成——花青素，培他兰，类胡萝卜素概要：植物中可以为人类所感知的有颜色的通常被称为“色素”。
植物色素的多种多样的结构和颜色早就深深吸引了化学家和生物学家，化学家、科学家们已经研究它们的物理化学性质、合成的方式、生理生态学的角色。
人类使用植物色素也有悠久的历史。
这里将介绍除了叶绿素外的大多数植物色素。
花青素，从苯丙氨酸衍生来的一种类黄酮，为水溶性细胞质合成，最后聚集在液泡中。
它们提供了桔子/红色到紫色/蓝色的颜色变化。
它们的颜色不仅取决于结构，也取决于色素的综合作用、金属离子和pH值。
它们广泛存在于植物中。
脂溶性的类胡萝卜素，一种萜类化合物，在植物中也广泛存在着。
它们在叶绿体中合成，并是光合作用完整进行的必要物。
花青素，对黄—红颜色的产生具有一定作用，一种水溶性衍生自酪氨酸的含氮化合物，目前只在某些植物中发现它的存在。
花青素、类胡萝卜素的生物合成已经较为人们所知，而人们对于培他兰的生物合成途径却还不是那么地清楚。
这三种色素作为可见信号来吸引昆虫、鸟类和动物授粉和种子的传播，它们也保护植物免受紫外线与可见光的危害。
关键字：色素，花青素，培他兰，类胡萝卜素，类黄酮，花简介：植物可以合成20余万不同类型的化合物，包括许多种色素。
人类感知颜色是通过感知化合物反射或透射出的波长在380—730纳米之间的光，而昆虫可以识别波长更短的光。
本文将集中介绍近年来的三种主要植物色素的生物合成，这三种色素为花青素、培他兰和类胡萝卜素。
类黄酮和类胡萝卜素的生物合成途径将作单独介绍。
本文也将会介绍着三种色素的遗传学以及生物化学特性。
类黄酮，类苯基丙烷的次生代谢产物，有着很广的颜色变化范围，颜色可以从浅黄到蓝色。
值得一提的是，花青素是导致许多花、叶、果实、种子和其他一些部位呈现黄色—蓝色的原因。
这类色素，广泛分布在种子植物中，并且具有水溶性的特性，存储在液泡中。
培他兰是一类颜色为黄—红的含氮化合物，它们源自于酪氨酸。
植物生理学实验4叶绿体色素的提取、分离及理化性质(纸层析法)
结果分析
1. 仔细观察和记录实验结果。 2. 画图说明叶绿体色素纸层析结果，并
解释原因。 3. 解释叶绿素的荧光现象。 4. 解释叶绿体色素分子的替代作用现象。
思考题
1. 研磨提取叶绿素时，为何要加入 CaCO3？
2. 铜在叶绿素分子中具有替代镁的作用， 这有何实用意义？
实验试剂：丙酮、碳酸钙、石英砂、四 氯化碳、无水硫酸钠、浓盐酸、醋酸铜 晶体。
叶绿素的提取
称取新鲜菠菜叶片2g，剪碎放入研钵中，加入 丙酮5 ml、少许CaCO3(中和细胞中的酸防止 Mg2+从叶绿素中心释放)和石英砂，研磨成匀浆， 再加入适量的丙酮（5 ml），然后用漏斗过滤， 即得叶绿体色素液。
铜代叶绿素很稳定，在光下不易被破坏， 故常用此法制做植物的原色标本。
实验目的
掌握叶绿体色素的提取方法。 掌握纸层析法分离叶绿体色素的原理和
步骤。 掌握叶绿体色素的部分理化性质。
实验器材和试剂
植物材料: 菠菜叶片
实验器材：试管25 ml量筒、软木塞、 台式天平、研钵、10 ml量筒、试管、 酒精灯、毛细滴管、滤纸、剪刀（自 备）。
3. 在量筒中加入四氯化碳3-5毫升及少量硫酸钠，将滤纸悬 于塞子上。扦入试管，使窄端浸入溶剂中，立于暗处层 析0.5-1小时后观察分层现象。
4. 注意：要求每个同学做一份。
胡萝卜素
最上端橙黄色 的是胡萝卜素， 其次为叶黄素， 于下面蓝绿色 为叶绿素a，最 后的黄绿色为 叶绿素b.
叶黄素
叶绿素a
叶绿素b
韩山师范学院生物系
植物生理学实验
实验四 叶绿体色素的提取、分离及理化 性质（纸层析法)
实验原理
叶绿体色素的提取和理化性质的鉴定 实验报告
实验报告实验名称：叶绿体色素的提取、分离及其理化性质日期：2011年11月2日小组成员：——（2010******）——（2010******）专业：生物科学生物科学与生物技术班级：************摘要本实验对叶绿体中的色素进行了提取、分离和理化性质的鉴定。
实验采用纸层析法进行分离，并从叶绿体色素的荧光现象、皂化作用、Mg2+的取代以及色素光谱对其理化性质进行了鉴定。
一、实验目的1.以植物叶片组织为材料,提取叶绿体色素;2.以纸层析法分离其成分;3.鉴定叶绿体色素的理化性质。
二、实验原理1.提取: 叶绿体中含有叶绿素(叶绿素a与b)和类胡萝卜素(胡萝卜素和叶黄素)，这两类色素均不溶于水，而溶于有机溶剂，故常用乙醇、丙酮等有机溶剂提取。
2.分离: 当溶剂沿支持物不断向前推进时，由于叶绿体中不同色素分子结构不同，在两相(流动相与固定相)间具有不同的分配系数，因此它们移动速率不同。
对叶绿体色素进行层析可将不同色素分离。
3.理化性质的观察: 叶绿素是一种二羧酸酯，在碱作用下，发生皂化反应；在弱酸作用下，叶绿素中镁可被氢原子取代而成为褐色的去镁叶绿素，后者遇铜则成为绿色的铜代叶绿素，叶绿素具有荧光，故从与入射光相垂直的方向观察叶绿素溶液呈血红色。
叶绿素的化学性质不稳定，易受强光氧化，特别是当叶绿素与蛋白质分离后，破坏更快。
三、实验材料及用具1.材料：菠菜；2.用具：天平、研钵、三角漏斗、滤纸、层析缸、毛细管、分光镜、量筒、烧杯、试管等；3.试剂：丙酮、碳酸钙、层析液（石油醚：丙酮=25：3），20%KOH-甲醇、乙醚、1%HCl、醋酸铜。
四、实验步骤1.叶绿体色素的提取1)取新鲜菠菜叶片2克,擦干,去中脉,剪碎放入研钵；2)加入少许石英砂和CaCO3，再加入无水丙酮10ml，研磨成匀浆，再加丙酮15ml；3)用漏斗滤去残渣,得叶绿体色素提取液(置于暗处)。
2.纸层析分离叶绿体色素1)层析样纸制备：将优质滤纸剪成3cm×9cm的长条，将一端剪成中央留约1cm×0.5cm的窄条；2)点样：用细玻璃棒蘸取叶绿体色素提取液点于层析纸的窄条上端中央部，晾干后在原处重复点样7-8次；3)展层：在层析缸中加入3-5ml层析推动液，然后将已点样的层析纸插入缸的側壁槽内，调节纸条使窄条1/2部分浸入推动液中，盖好盖子，于阴暗处展层约10min，即可在层析纸上分辨出4种不同的清楚色层。
10-天然色素来源、性质及功能简介-普及
番茄红素
辣椒红素
。
1、分子式为：C40H56O3 ， 相对分子质量为：584.88， 自然界多以全反式形式存在。 2、一种含氧类胡萝卜素，易 溶于油脂及脂溶性溶剂，不 溶于水，溶液呈现自然地橙 黄~红色。
名称
来源
1、栀子的果实： 作为商品，市场上 的藏花素则主要来 自于栀子的果实中 ，经提取、精制而 得到； 2、藏红花的花蕊 ：名贵藏红花中提 取、精制而成。 二者的结构、功效 完全相同
结构及性质
1、分子式为： C44H64O24 ， 相对分子质量 为： 977.21 。分子结构式：
生理功效
1、延缓素爱老， 增强免疫力； 2、抗癌、抗突 变； 3、抗抑郁，舒 缓压力，改善睡 眠； 4、改善性功能。
藏花素
2、属含氧类胡萝卜素，为目前所 知唯一水溶性类胡萝卜素，易溶 于水、乙醇等，不溶于油脂，水 溶液为透明的亮黄色。
类胡萝卜素类来源、性质及生理功效如下表：
名称 来源
1、天然产物：微生物 发酵法、微藻培养法、 植物提取等。 2、化学合成：以紫罗 酮、维生素A乙酸酯为 起始原料，化学合成制 得
天然产物：微生物发酵 、微藻生物培养、天然 植物提取（玉米、万寿 菊等）；作为商品用的 叶黄素多源自万寿菊植 物
结构及性质
• 3、结构式：
• 4、理化性质：（1）花色苷作为一种水溶性天然 产物，由于 其分子结构的特殊性造成了其产品具 有特定的理化性质，最显著的表现在对PH值的敏 感性方面。随着PH的变化，花色苷在PH值1~12 的范围内发生着从橙红色~蓝色的色调变化，如下 图：
（2）分子结构中的酚羟基的存在，造成其对光照、高温、金 属离子、强还原剂的敏感性，优良的抗氧化性能。
紫甘薯色素
叶绿体色素的提取和理化性质的鉴定实验报告
叶绿体色素的提取和理化性质的鉴定实验报告
叶绿体是植物细胞中的一个重要细胞器，它含有丰富的叶绿体色素。
叶绿体色素是维
持植物正常生长和光合作用的必要物质，具有重要的生理和生化功能。
本实验旨在提取叶
绿体色素，并对其理化性质进行鉴定。
一、实验材料与方法
1.材料
5克菠菜叶、95%酒精、二氧化硅、氯仿、丙酮、乙醇、碳酸钠。
2.实验步骤
1）提取叶绿体色素
将5克菠菜叶放入搅拌器中，加入适量的二氧化硅和95%酒精，搅拌均匀，过筛去固体，接着用氯仿萃取上层液，得到浸提液。
将菠菜叶浸提液用离心机离心，收集上清液，加入适量碳酸钠后，用乙醇洗涤2-3次，离心去沉淀。
收集淀粉体沉淀，加入丙酮，用搅拌器搅拌均匀，过滤得到红褐色丙酮溶液，即为叶
绿体色素提取液。
取一些提取液，在紫外光下观察有无吸收，记录波长和最大吸收值，并通过取样加入
不同浓度的乙醇，绘制吸收光谱图。
二、实验结果与分析
1.提取结果
经过上述方法提取得到浸提液2毫升，离心得到上清液1.5毫升，并最终得到叶绿体
色素提取液0.5毫升。
2.鉴定理化性质结果
在紫外光下观察叶绿体色素提取液，发现呈现深绿色，并且在波长为663nm处有最大
吸收值。
绘制不同浓度叶绿体色素提取液光谱图，根据图像变化，可以得出吸收光谱具有典型
的三峰特征，并且在663nm处有最大吸收值，这与理论上的结果相符合。
三、实验结论。
植物生理学实验报告叶绿体色素的提取、分离、理化性质和叶绿素含量的测定
实验报告课程名称：植物生理学及实验实验类型：探索、综合或验证实验项目名称：叶绿体色素的提取、分离、理化性质和叶绿素含量的测定一、实验目的和要求掌握植物中叶绿体色素的提取分离和性质鉴定、定量分析的原理和方法二、实验内容和原理以青菜为材料，提取和分离叶绿体色素并进行理化性质测定和叶绿素含量分析。
原理如下：1.叶绿素和类胡萝卜素均不溶于水而溶于有机溶剂.常用95%的乙醇或80%的丙酮提取。
2.皂化反应。
叶绿素是二羧酸酯，与强碱反应，形成绿色的可溶性叶绿素盐，就可与有机溶剂中的类胡萝卜素分开。
3.取代反应。
在酸性或加温条件下，叶绿素卟啉环中的Mg2+可依次被H+和Cu2+取代形成褐色的去镁叶绿素和绿色的铜代叶绿素。
H+取代Mg2+, Cu2+ (Zn2+)取代H+。
4.叶绿素受光激发，可发出红色荧光，反射光下可见红色荧光。
透射光下呈绿色，反射光下呈红色。
5.光谱分析。
叶绿素吸收红光和兰紫光，红光区可用于定量分析，其中645和663用于定量叶绿素a,b及总量，而652可直接用于总量分析。
三、主要仪器设备1.天平（万分之一）、可扫描分光光度计（UV-1240）、离心机2.研具、各种容（量）器、酒精灯等四、操作方法与实验步骤1.定性分析a)称取鲜叶3-5g，并逐步加入乙醇15ml，磨成匀浆取匀浆过滤，并倒入三角瓶中，同时观察荧光现象。
b)取三角瓶中约1ml溶液于小试管。
加KOH数片剧烈摇均，加石油醚1ml和HO 1ml分层后观察。
2c)取代反应：加醋酸约1ml，取1/2加醋酸铜粉加热。
观察颜色变化。
2. 叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱测定：a) 取皂化反应的上层黄色石油醚溶液→稀释（470nm OD 0.5-1） b) 取下层绿色溶液（留1/3），反复用石油醚粹取,直到无类胡萝卜素,离心得叶绿素(盐)→稀释（663nm OD 0.5-1）c) 两者在400-700nm 处扫描光谱，分别测定类胡萝卜素和叶绿素的吸收峰3. 叶绿素定量分析：鲜叶0.1g ，加1.9mlH 2O ，磨成匀浆，取2份0.2ml 加95%酒精4.8ml,摇匀，8000转离心5min,上清液在645，652，663测定OD ，计算Chla,Chlb 和Chl 总量的值。
实验七叶绿体色素的提取分离及理化性质的鉴定讲解
实验七叶绿体色素的提取及理化性质的鉴定一、目的1、学习应用提取分离叶绿体色素的实验方法。
2、验证叶绿素的理化性质。
3、了解叶绿体色素的荧光现象、皂化反应等理化性质。
二、原理1、叶绿体色素：植物叶绿体色素主要有三类：1）叶绿素2）类胡萝卜素3）藻胆素。
高等植物叶绿体中含有前两类，藻胆素仅存在于藻类植物中。
高等植物体内叶绿素（chlorophyll两种）主要有两种：叶绿素a、b（简写为chla、chlb，其结构式见图7-3），chla通常呈蓝绿色，而chlb呈黄绿色，chlb是chla局部氧化的衍生物。
chla是chlb的三倍，二十世纪30年代，知道了叶绿素的分子结构，50年代末期，人工合成了叶绿素a，其它色素也几乎在同时发现。
叶绿体中的类胡萝卜素主要包括胡萝卜素（carotene）和叶黄素（lutein）两种，前者呈橙黄色，后者呈黄色。
叶黄素是胡萝卜素的二倍。
一般植物叶绿素是类胡萝卜素的三到四倍；胡萝卜素：C40H56 （有α、β、γ三种同分异构体）叶黄素：C40H54（OH）2 (同分异构体很多)。
2、理化性质：这二大类四种色素都不溶于水，而溶于有机溶剂，如乙醇、丙酮等。
通常用80%的丙酮或丙酮：乙醇：水为4.5：4.5：1的混合液来提取叶绿素。
按化学性质来说，叶绿素是叶绿酸的酯，在碱的作用下，可使其酯键发生皂化作用，生成叶绿酸的盐，能溶于水，但由于它保留有Mg核的结构，仍保持原来的绿色。
而类胡萝卜素中，胡萝卜素是不饱和的碳氢化合物，β—胡萝卜素水解可生成2分子维生素A，叶黄素是由胡萝卜素衍生的二元醇，不能与碱发生皂化反应，根据这一点，可以将叶绿素和类胡萝卜素分开。
此外，叶绿素还可以在酸的作用下，其中的Mg被H所代替形成褐色的去Mg叶绿素：去Mg叶绿素能与其他金属盐中的铜、锌、铁盐等代H，又重新呈现绿色，比原来的绿色更稳定。
根据这一原理可用醋酸铜处理来保存绿色标本。
3、功能：1．叶绿体色素的功能叶绿素和类胡萝卜素都包埋在类囊体膜中，与蛋白质结合在一起，组成色素蛋白复合体，根据功能来区分，叶绿体色素可分为二类：（1）作用中心色素：叶绿素分子含有一个卟啉环的“头部”和一个叶绿醇的“尾部”，呈蝌蚪型，大卟啉环由四个小吡咯环以四个含有双键的甲烯基（-CH=）连接而成。
叶绿体色素的提取及理化性质的定
色素名称
叶绿素
类胡萝卜素
项目 颜色
叶绿素a 叶绿素b β−胡萝卜素 叶黄素
蓝绿色 黄绿色 橙黄色
黄色
在叶绿体内各色素含量比例
3
1
3
2
1
1Hale Waihona Puke 3叶绿素(Chlorophylls)是叶绿酸的酯，它在植 物进行光合作用中吸收可见光，并将光能转 变为化学能。叶绿素是植物进行光合作用所 必需的催化剂。
在绿色植物中叶绿素主要以叶绿素a （C55H72O5N4Mg）和叶绿素b（C55H70O6N4Mg） 两种结构相似的形式存在，其差别仅是叶绿 素a中一个甲基被叶绿素b中的醛基所取代。
(3) 盖上皿盖, 静置观察。15min左右色素可充分扩展, 分离结 束，在滤纸上可得到各种色素的同心圆环。
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六、叶绿素理化性质的观察
(1) 光对叶绿素的破坏作用
在 2支具塞试管中各放入2ml上述色素提取液，盖好塞子。 一支试管置暗处，一支试管置强光（如太阳光）下，经
2~3h后，取出2支试管观察溶液颜色有无变化，或在分光光 度计上测定663nm处吸光度值后进行比较。
八、 讨论
研磨叶片提取叶绿体色素时，加入少量碳 酸钠有何作用？加多了会出现什么问题？
叶绿素溶液为什么会发荧光？ 黄色素和绿色素分离的原理？
23
实验结果部分
1、纸色谱分离色素：要求用铅笔绘制出色素经 纸色谱分离后的图形，并用注明各色素环的颜 色和名称。
2、叶绿素理化性质鉴定：要求写出各个项目的 实验现象和并分析其中的原因。见下表
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七、注意事项
1、叶绿体色素对光、温度、氧气环境、酸碱及 其它氧化剂都非常敏感。色素的提取和分析一 般都要在避光、低温及无酸碱等干扰的情况下 进行。
叶绿体色素定量测定及性质实验报告
题目：叶绿体色素定量测定及理化性质鉴定一、实验原理1、叶绿体色素定量测定植物叶绿素在红光区有最大吸收值，因此，利用分光光度计测定其在特定波长下的吸光值，然后利用朗伯-比尔定律计算叶绿素含量。
根据郞伯-比尔定律，当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质（稀溶液）时，其吸光值A与吸光物质的浓度C及吸收层厚度d成正比，及A=KCd。
如果溶液中含有数种吸光物质，则混合液在某一波长下的总吸光值等于各组分在此波长下吸光值的总和。
如欲测定叶绿素混合提取液中叶绿素a、b、叶黄素、胡萝卜素的含量，只需测定该提取液在3个特定波长下的吸光值A，并根据叶绿素a、b及类胡萝卜素在该波长下的比吸收系数即可求出其浓度。
在测定叶绿素a、b时，为了排除类胡萝卜素的干扰，所用单色光应选择叶绿素在红光区的最大吸收峰。
已知叶绿素a、b分别663nm和645nm（80％丙酮提取）有最大吸收值；同时已知在波长663nm下，叶绿素a、b吸收系数分别为82.04和9.27；在波长645nm下分别为16.75和45.6；在有叶绿素存在的条件下，用分光光度计法可同时测出溶液中类胡萝卜素的含量，其推导公式如下：A663 = 82.04 C a + 9.27 C b；A645 = 16.75 C a + 45.6 C b；C a = 12.21 A663 - 2.81 A645；C b= 20.13 A645– 5.03 A645；C x·c=式中，C a、C b和C x·c分别为叶绿素a、b和类胡萝卜素的浓度。
2、叶绿素理化性质鉴定叶绿素是一种双羧酸，其中一个羧基被甲醇所酯化，另一个被叶醇所酯化。
故可与碱起皂化反应而生成醇（甲醇和叶绿醇）和叶绿素的盐。
皂化反应如下：叶绿素分子吸收光量子后转变激发态后很不稳定，当它变回到基态时可发射出红光量子，因而产生荧光。
叶绿体含卟啉环，卟啉环中的镁原子可被氢离子、铜离子、锌离子所置换。
色素的名词解释
色素的名词解释一、什么是色素？色素的来源有两种：一种是在动植物体内，由叶绿素分解而来;另一种是由胡萝卜素或类胡萝卜素等所合成。
在植物中，常把存在于细胞质内的色素称为“叶绿素”，存在于细胞液中的色素称为“叶绿素a”，存在于液泡中的色素称为“类胡萝卜素”，其中以类胡萝卜素具有比较重要的功能。
人体组织中含有不少类胡萝卜素，主要是β-胡萝卜素。
其中的木质素和纤维素只有在胆汁溶液中才可以被溶解。
二、色素有哪些来源？（一）植物色素植物色素又称植物天然色素或者植物营养素，主要是指植物在生长过程中产生的各种具有颜色和特殊光学性质的物质。
植物色素的主要来源是天然色素，此外也可以从经过化学提纯的胡萝卜素和类胡萝卜素中提取得到。
色素本身属于高分子化合物，但是它们不溶于水和酒精，只溶于脂肪、油类及酒精等有机溶剂中，因此大多数色素都溶于脂肪，所以是极性的。
三、色素的结构如何？人类对于这种色素，了解并不很深入，科学家根据不同生物体内不同的色素分布进行了深入研究。
已知的色素的化学组成与结构基本上相似，都含有碳、氢、氧和氮，还有一些比较特别的重金属元素，如铁、铜、锰、锌等。
从目前发现的几百种色素分析看，基本上是由一些环状的大分子有机物组成，所以有时又把色素叫做有机染料或者有机色素。
目前我们所知道的色素的化学组成基本上相同，都含有碳、氢、氧和氮，还有一些比较特别的重金属元素，如铁、铜、锰、锌等。
已知的色素的化学组成都比较复杂，而且有些元素的种类还非常的多，如含量最多的铁就有14种之多。
四、色素有哪些作用呢？目前发现最大的有两种色素：黄色素(一种是叶绿素)和红色素(血红素)。
黄色素(xanthene，简写为xan)，是指植物和藻类中存在的一类含有金属元素的色素，由于它的化学结构类似于蛋白质，因此又被称为类蛋白质色素。
已经发现的黄色素有几百种，包括叶黄素、玉米黄素、辣椒红素等，在黄色蔬菜和水果中，含量最丰富的就是叶黄素和玉米黄素。
除了玉米黄素和叶黄素外，辣椒红素、番茄红素和β-胡萝卜素等也是一类很重要的黄色素。
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植物体色素及其性质
原理
植物色素包括脂溶性的叶绿体色素和水溶性的细胞波色素，前者存在于叶绿体，与光合作用有关，如叶绿素；后者存在于液泡中，特别与花朵的颜色有关，如花青素属黄酮类物质。
了解它们的性质有助于对其生理功能的理解。
仪器药品
分光计天平
研钵分液漏斗
移液管量筒
吸球试管
碳酸钙氢氧化钾
丙酮乙醚
甲酸盐酸
醋酸铜
操作步骤
1．叶绿体色素的提取
取菠菜（或其他植物）叶子2g，放在研钵中，加石英砂和碳酸钙少许，丙酮约 5 ml，研磨成匀浆，再加丙酮15 ml，则得深绿色提取液，用漏斗过滤之，即为色素提取液。
2．叶绿素的荧光现象
取上述色素丙酮提取液少许于试管中，用反射光和透射光，观察提取液的颜色有无不同，反射光观察到的溶液颜色，即为叶绿素产生的荧光颜色．
3．光对叶绿素的破坏作用
取上述色素丙酮提取液少许，分装在2支试管中，1支试管放在黑暗处（或用黑纸包裹），另1支试管放在强光下（太阳光）经2一3小时后，观察两支试管中溶液的颜色有何不同？ 4，铜在叶绿素分子中的替代作用
取上述色素丙酮提取液少许于试管中，1滴1滴加入浓盐酸，直至溶液出现褐绿色，此时叶绿素分子已遭破坏，形成去镁叶绿素。
然后加醋酸铜晶体1小块，慢慢加热溶液，则又产生鲜亮的绿色。
此即表明铜已在叶绿素分子中替代了原来镁的位置。
5．黄色素和绿色素的分离
取上述色素丙酮提取液 10 ml，加到盛有 20 ml乙醚的分液漏斗中，摇动分液漏斗，并沿漏斗边缘加入20ml蒸馏水，轻轻摇动分液漏斗，静置片刻，溶液即分为两层。
色素已全部转入上层乙醚中，弃去下层丙酮和水，再用蒸馏水冲洗乙醚溶液1—2次。
然后于色素乙醚溶液中加入5ml30%KOH甲醇溶液，用力摇动分液漏斗，静置10分钟，再加蒸馏水约 10 ml，摇动后静置分离，则得到黄色素层和绿色素层，分别保存于试管中。
6．观察色素溶液的吸收光谱
（1）调节分光计，观察电灯光的光谱。
（2）观察色素丙酮提取液，用丙酮将溶液稀释1倍比较之。
（3）观察黄色素乙醚溶液，用乙醚将溶液稀释1倍比较之。
（4）观察皂化叶绿素甲醇溶液，用甲醇将溶液稀释1倍比较之。
（5）观察被光破坏的色素丙酮溶液，试与（2）作比较。
（6）观察被铜取代了镁的色素溶液。