叶绿体色素的提取

叶绿体色素的提取、分离及理化性质的鉴定实验报告

10科四 谭晓东 20102501024

一、实验目的

1、学会叶绿体色素提取和分离的方法。

2、了解叶绿体色素的荧光现象、皂化反应等理化性质。 二、实验原理

叶绿体中含有绿色素和黄色素两大类，这两类色素都不溶于水，而溶于有机溶剂，故可用乙醇或丙酮等有机溶剂提取。

叶绿素是一种二羧酸——可与碱起皂化反应而生成醇和叶绿酸的盐，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；叶绿素与类胡萝卜素都具有光学活性，能产生荧光；叶绿素中的镁可以被H +所取代而成褐色的去镁叶绿素，后者遇铜则成为绿色的铜代叶绿素，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。 三、实验用具

1、实验材料：叶片

2、实验试剂：丙酮、碳酸钙

3、实验器材：分光光度计 四、实验步骤

剪碎叶片

研磨 过滤 取提取液

荧光现象观察：在直射光下观察溶液的透射光反射光颜色有何不同

少量CaCO3、石英砂 25mL 丙酮

五、实验结果

1. 叶绿体色素荧光现象的观察 叶绿体色素的透射光呈亮绿色，在反射光下呈暗红色。

2. 光的破坏

光照后叶绿体色素提取液颜色变浅，暗处存放的叶绿体色素呈深绿色。

3. 铜代反应

加入浓盐酸后，叶绿素分子遭破坏形成去镁叶绿素，显褐黄色，加入醋酸铜晶体加热后又变成深绿色，形成铜代叶绿素。

4. 皂化反应

用分光光度

计分析色素

吸收光谱曲

线，上面的

曲线是叶黄

素的吸收光

谱，峰值波

长是

465nm;

下面是叶绿

素的吸收光

谱曲线，两

个峰值波长

分别是

415nm和

640nm

六、分析与讨论

1. 叶绿体色素荧光现象的观察

叶绿体色素的透射光呈亮绿色，在反射光下呈暗红色。这是由于叶绿体色素主要吸收自然光中的红橙光和蓝紫光，未被吸收的光线透射过叶绿体色素溶液，呈现出绿色；在可见光下，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，故其反射光为暗红色。

2. 光的破坏

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，而绿色叶子中的叶绿素与蛋白质结合，所以即使在光照下也不被破坏。

3. 铜代反应

加入盐酸后，在弱酸性环境中，叶绿素中的Mg2+被H+取代，形成黄色的去镁叶绿素，溶液呈现黄褐色；加入醋酸铜晶体后，原来Mg2+被Cu2+取代，形成铜代叶绿素，溶液呈现深绿色。

4. 皂化反应

叶绿体色素不溶于水，但可溶于有机溶剂，用乙醚提取叶绿体色素，由于乙醚较轻，故位于上层。向色素-乙醚溶液中加入30％KOH－甲醇溶液，由于叶绿素是一种二羧酸——叶绿酸，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。而叶黄素较稳定，不易发生皂化反应而存在于乙醚中，由于有机溶剂较轻，溶液出现分层,上层为黄色的苯溶液,溶有类胡罗卜素，下层为绿色的酒精溶液,溶有皂化的叶绿素。

从叶绿体色素的吸收光谱可以看出，叶绿体色素对光的吸收具有选择性，叶绿素的吸收光谱的最强吸收带有两个：一个在波长为660 nm的红光部分，另一个在430 nm的蓝紫光部分。叶绿素的吸收峰值有两个，主要是由于叶绿素是由叶绿素a和叶绿素b组成，叶绿素a和叶绿素b相比，吸收光谱略有不同：叶绿素a的红光部分偏向长光波方面，吸收峰较低；在蓝紫光部分偏向短光波方面，吸收峰较高。叶绿素b红光部分偏向短光波方面，吸收峰较低；在蓝紫光部分偏向短光波方面，吸收峰较高。胡萝卜素和叶黄素的吸收光谱与叶绿素

不同，其最大吸收带在400～500nm的蓝紫光区，不吸收红光等长波光，而且在蓝紫光部分吸收的范围比叶绿素宽一些。而图中叶黄素的光谱曲线图在640nm也有一个小峰值，可能是由于分层取液时混入了一点叶绿素导致不纯。