绿叶中色素的提取与分离
绿叶中色素的提取和分离实验的完善和改进

绿叶中色素的提取和分离实验的完善和改进绿叶中色素的提取和分离实验是生物科学实验中常见的内容之一,在研究植物叶片的色素成分、色素的结构和功能以及色素对植物生长发育和环境适应的作用等方面具有重要的意义。
为了更好地提取和分离绿叶中的色素,我们可以针对原有的实验方法进行完善和改进,从而提高实验的稳定性、重复性和可比性。
下面就我们对绿叶中色素的提取和分离实验进行改进的一些思路和方案作一详细介绍。
一、实验方法改进:原有的绿叶中色素提取和分离实验方法通常采用醇浸提取法或乙醚提取法,其中醇浸提取法主要是利用酒精或丙酮等有机溶剂将绿叶中的色素溶解出来,然后通过过滤、浓缩和干燥等步骤得到色素样品,而乙醚提取法则主要是利用乙醚将绿叶中的色素溶解出来,然后通过离心、蒸发和干燥等步骤得到色素样品。
在这两种提取方法中,都存在一些缺点:醇浸提取法中化学品使用较多,有机溶剂挥发性大、易燃易爆,操作较为复杂和危险;乙醚提取法中乙醚对实验人员和环境有一定的毒性和危害;两种方法得到的色素提取物中还存在着较多的杂质和难以分离的成分。
基于上述问题,我们可以针对原有实验方法进行改进,提出如下实验方法改进方案:1. 优化提取条件:可以通过对不同溶剂的选择和不同浸提条件(如浸提时间、浸提温度、浸提溶液酸碱度等)的优化,以优化提取效果和提取效率,降低对有机溶剂使用量、降低对环境和实验人员的危害。
2. 加强预处理步骤:在提取之前,可以对叶片进行一些预处理步骤,如叶片的颞片化、叶绿素的去除、颞片的破碎等,以增加提取效果和减少提取难度。
3. 优化分离条件:在得到色素提取物后,可以采用现代色谱或电泳技术对色素提取物进行分离和纯化,以得到更纯净、更单一的色素成分;在分离时还能测定每种色素的含量和比例,从而对色素的成分和结构进行更详细的分析。
在实验的实际操作过程中,还有一些需要改进的地方:1. 严格操作规程:在操作时,要严格遵守实验规程和操作规范,特别是在使用有机溶剂时要注意防火防爆和防毒防害措施。
叶绿体色素提取与分离实验

类胡萝卜素 50
叶绿素b 叶绿素a
0
波长
二、捕获光能的色素和结构
(一)捕获光能的色素
色素
叶绿素a (蓝绿色)
叶绿素 叶绿素b
(黄绿色) 含量约占3/4
类胡萝卜素
叶黄素 (黄色) 胡萝卜素 (橙黄色)
含量约占卜素主 要吸收蓝紫光
叶绿素主要吸收 红光和蓝紫光
课堂检测
1、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
4、在圆形滤纸的中央点上,对叶绿体的色素进行色素分析, 会得到近似,同心的四个色素环,排到在最里圈的色素是 () A、橙黄色 B、蓝绿色 C、黄色 D、黄绿色
练习
1、在植物实验室的暗室内,为了尽可能地降
低植物光合作用的强度,最好安装( B)
A、红光灯 B、绿光灯 C、白炽灯 D、蓝光灯
2、为提高大棚蔬菜的产量,哪项措施更有效
5、下图是叶绿体色素的提取与分离实验中所用的材料与用具。请回答: 分别在A、B、C三个研钵中加入2克菠菜,经研磨、提取得到三种颜色的溶液: 深绿色、黄绿色(或褐色)、几乎无色。注:“+”表示加,“—”表示不加。
处理 二氧化硅(少量) 碳酸钙(少量) 95%乙醇(10ml) 蒸馏水(10ml)
ABC +++ —+ + + —+ —+ —
( D)
A、安装红色透光薄膜 B、安装蓝紫色透光薄膜
C、安装绿色透光薄膜 D、安装无色透光薄膜
练习
3.在圆形滤纸的中央点上粘叶绿体的色素滤液, 进行色素分析,会得到近似同心环状的四个色素圈,
排在外圈的色素呈 [ A]
叶绿体中色素的提取与分离

A. ①②③④ C. ④②③①
B. ②④①③ D. ③②①④
捕获光能
色素
色素的种类与颜色:
色素 种类
含量
叶绿 约占 素 3/4
名称 叶绿素a 叶绿素b
颜色
吸收光
蓝绿色 主要吸收红 黄绿色 光和蓝紫光
类胡 萝卜 素
约占 黄色
主要吸收蓝 紫光
画滤液细线 毛细吸管沿铅笔线画一条直的 滤液细线 .
色素分离
干燥后, 重复一两 次 将滤纸条轻轻插入 层析液 中
滤纸条上呈 现四条颜色、 宽度不同的 色素带
用培养皿盖住烧杯
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
1.在提取绿叶中的色素时,研磨绿叶碎片需要
加入碳酸钙,目的是 ( B )
捕获光能
色素
色素的吸收光谱
延伸拓展
色素的分布: 叶绿体的类囊体薄膜上
色素的作用: 吸收、传递、转化光能
不同颜色的大棚对光和效率的影响: ① 无色透明大棚光和效率最高; ② 绿色塑料大棚光和效率最低。 ③ 在农业生产中,有些温室中悬挂红色或蓝 色光的灯,可有效提高蔬菜产量。
甲>乙>丙>丁
叶绿体中色素
实验目的:
提取和分离
1) 进行绿叶中色素的提取和分离; 2) 探究绿叶中含有几种色素。
材料用具:
新鲜的绿叶、干燥的定性滤纸、无 水乙醇、层析液、二氧化硅、碳酸 钙、毛细吸管、研钵、剪刀、量筒 等。
一、提取绿叶中的色素
1.取材: 5g绿叶+剪碎+研钵 2.研磨: 二氧化硅+碳酸钙+10ml无水乙醇 3.过滤: 玻璃漏斗+单层尼龙布
绿叶中色素的提取和分离

实验原理:
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。
光能→ATP中活跃的化学能 ATP中活跃的化学能→(CH2O)中稳 定的化学能
①光反应为暗反应提供还原剂[H]、能量ATP;暗反应为光反应提供
关系 ADP和Pi;
小结:
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能 的色素分子,还有许多进行光合作用所必 需的酶。
与生活的联系
根据不同色素对不同波长的光的吸收不同 的特点,想一想温室或大棚种植蔬菜时, 应选择什么颜色的玻璃、塑料薄膜或补充 光源?
无色最好,其次是红光或蓝紫光, 最次是绿光
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
-
+
-
注:“+”表示加;“-”表示不加。试回答: (1)A处理得到的溶液颜色是_黄_绿__色,原因是_部__分__叶__绿__素__受__到__破_。坏 (2)B处理得到的溶液颜色是___ __,原因是_叶__绿__素__不__溶__于__水__。
(3)C处理得到的溶液颜色_深__绿_ 色__,原因是大__量__叶__绿__素__溶__于__乙__醇。中
铅笔线
画铅笔细线
剪角的目的:防止两侧色素扩散快,色素带不整齐
叶绿体色素的提取与分离实验

3、用纸层析法将色素进行分离,在滤纸条上出现最宽旳一 条色素带旳颜色是( ) A、橙黄色 B、黄色 C、蓝绿色 D、黄绿色
类胡萝卜素 50
叶绿素b 叶绿素a
0
波长
二、捕获光能旳色素和构造
(一)捕获光能旳色素
色素
叶绿素a (蓝绿色)
叶绿素 叶绿素b
(黄绿色) 含量约占3/4
类胡萝卜素
叶黄素 (黄色) 胡萝卜素 (橙黄色)
含量约占1/4
吸收可见 旳太阳光
类胡萝卜素主 要吸收蓝紫光
叶绿素主要吸收 红光和蓝紫光
课堂检测
1、在叶绿体色素旳提取和分离试验中在滤纸条上扩散速度 最快旳色素是( ) A、叶绿素a B、叶绿素b C、胡萝卜素 D、叶黄素
分别在A、B、C三个研钵中加入2克菠菜,经研磨、提取得到三种颜色旳溶液: 深绿色、黄绿色(或褐色)、几乎无色。注:“+”表达加,“—”表达不加。
处理
二氧化硅(少许) 碳酸钙(少许)
95%乙醇(10ml) 蒸馏水(10ml)
ABC +++ —+ + + —+ —+ —
(1)A处理得到旳溶液颜色是 黄绿色 ,原因是__叶__绿__素_被__破__坏__________
(6)色素分离旳成果:相邻色素带间距最宽旳是 他们旳颜色是 橙黄色 和 黄色 ,主要吸收 蓝紫
胡萝卜素 和 叶黄素 , 光。
( D)
A、安装红色透光薄膜 B、安装蓝紫色透光薄膜
高一生物必修一绿叶中色素的提取和分离

高一生物必修一绿叶中色素的提取和分离
绿叶中色素的提取和分离是生物学中常见的实验。
这些色素包括叶绿素和类胡萝卜素等,它们在植物中扮演着重要的角色。
这里我们将介绍一种用酒精提取绿叶中色素的实验方法。
实验材料:
绿叶片、95%酒精、滤纸、试管、注射器、酒精灯、热水浴
实验步骤:
1.取一片新鲜的绿叶,用滤纸将叶面的水分吸干。
2.将绿叶放置于试管中,加入适量的95%酒精,使酒精淹没叶片。
3.用注射器搅拌试管中的溶液,使绿叶中的色素充分溶解到酒精中。
4.将试管放置于酒精灯上,加热使溶液沸腾,继续加热2-3分钟。
5.将试管从酒精灯上取下,放入热水浴中冷却。
6.待溶液冷却后,用滤纸过滤,将滤液收集到干净的试管中。
7.观察滤液的颜色,可以看到其中含有绿色的叶绿素和黄色的类胡萝卜素等色素。
实验原理:
绿叶中的色素可溶于有机溶剂如酒精中,通过加热使其溶解速度加快。
经过过滤等步骤,可将色素分离出来并得到纯净的溶液。
实验注意事项:
1.实验中要注意安全,避免烧伤或其他意外。
2.使用的酒精必须是95%的,以保证溶解效果。
3.加热时要注意控制温度,避免溶液沸腾溢出。
4.过滤时要用干净的滤纸,避免杂质进入溶液中。
总结:
本实验通过酒精提取的方法,成功地从绿叶中分离出了色素,可以观察到叶绿素和类胡萝卜素等色素。
这种方法简单易行,是初学生物实验的一种不错的选择。
绿叶中色素的提取和分离

C
(P40、2)在下图中,图1、图2为不同材料叶绿体中色素的层 P40、 在下图中, 析结果(示意图), ),图 析结果(示意图),图3、图4为不同条件下水稻光合作用强度的 变化曲线,其中正确的是 变化曲线,
A
(P40、12)分别在A、B、C三个研钵中加2克剪碎的新鲜菠菜绿叶, P40、12)分别在A 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, 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, 深绿色、黄绿色(或褐色),几乎无色。试回答: ),几乎无色 即:深绿色、黄绿色(或褐色),几乎无色。试回答: 处理 SiO2(少量) 少量) CaCO3(少量) 少量) A + — B + + — + C + + + —
实验: 实验:绿叶中色素的提取和分离 实验原理: 实验原理: 绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中, 绿叶中的色素能够溶解在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。 所以,可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。 绿叶中的色素不只一种, 绿叶中的色素不只一种,它们都能溶解在层析液 然而,它们在层析液中的溶解度不同: 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。 度高的随层析液在滤纸上扩散得快;反之则慢。 这样,几分之后,绿叶中的色素就会随着层析液 这样,几分之后, 在滤纸上的扩散而分离开。 在滤纸上的扩散而分离开。
胡萝卜素(橙黄色) 胡萝卜素(橙黄色)
类胡萝卜素
1 /4
叶黄素(黄色) 叶黄素(黄色) 叶绿素a (蓝绿色 叶绿素a (蓝绿色) 蓝绿色)
叶绿素
3 /4
叶绿素b 黄绿色) 叶绿素b(黄绿色)
色素含量:叶绿素a 叶绿素b 叶黄素﹥ 色素含量:叶绿素a﹥叶绿素b ﹥叶黄素﹥胡萝卜素
重点实验课(二) 绿叶中色素的提取和分离

①用毛细吸管吸收少量滤液,沿铅笔线均匀地画一,
条直的
首页
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重点实验课(二)
绿叶中色素的提取和分离
结束
液细线 色素分离 ②将滤纸条尖端朝下略, 微斜靠试管内壁,轻 轻插入层析液 ③用棉塞塞紧试管口
滤纸条上出现四条宽度、 观察结果 颜色不同的色素带,如图所示:
绿叶中色素的提取和分离
结束
2.某同学在进行“绿叶中色素的提取和分离”实验时,进行了 以下操作: ①将 5 g 新鲜菠菜叶片剪碎放入研钵中,加入无水乙醇后直 接进行研磨 ②将预备好的滤纸条一端剪去两角,在距这 ③为增强实验效果, 将滤液
一端 1 cm 处用钢笔画一条横线 细线画粗些
④将滤纸条画有滤液细线的一端朝下,轻轻插
④未加碳酸钙或加入过少,色素分子被破坏。
生物
首页
上一页
下一页
末页
重点实验课(二)
绿叶中色素的提取和分离
结束
(2)滤纸条色素带重叠:
①滤液细线不直。
②滤液细线过粗。
(3)滤纸条看不见色素带:
①忘记画滤液细线。
②滤液细线接触到层析液,且时间较长,色素全部溶 解到层析液中。
生物
首页
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重点实验课(二)
生物
(2) 研磨时加无水乙醇
防止乙醇挥发和色素氧化
首页
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重点实验课(二)
绿叶中色素的提取和分离
结束
过程
注意事项
操作目的 使层析液在滤纸上快速扩散 使分离出的色素带平整不重叠
(1) 滤纸预先干燥处理 分 (2) 离 滤液细线要直、细、 匀 滤液细线干燥后再 画一两次 滤液细线不触及层 析液
5.4.1绿叶中色素的提取和分离实验

思考:
• 3.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
• 4.色素带在滤纸条上的排布是怎样的?
从上到下分别是:胡萝卜素、 叶黄素、叶绿素a、叶绿素b 在层析液中的溶解度:胡>黄>a>b
巩固练习
因为叶绿素中吸收最多的 是蓝紫光和红光
• 为什么不使用发绿色光 的灯管作补充光源?
叶绿素对绿光吸收最少
红色日光灯
现代温室大棚的“神器”
红色/蓝色LED灯
二氧化碳发生器
捕获光能的结构——叶绿体
外膜 内膜 基粒
类囊体 基质
★捕获光能的色素分布在_类__囊__体__的__薄__膜__上__ ★酶分布在类__囊__体__薄__膜__和__基__质_ 上
D.色素分子是有机物,不溶于水,所以研磨过程中加
入丙酮是为了溶解色素
2.在圆形滤纸的中央滴上叶绿体的色素滤液进 行色素分离,要看到近似同心环状的四个色素 圈,排列在最外圈的一个呈( )。
A. 蓝绿色 B. 黄绿色 C. 黄色 D. 橙黄色
胡萝卜素
叶黄素
叶绿素a
D
叶绿素b
二、色素的作用
➢为什么植物的叶片通常呈绿色?
(2)分离原理: 不同色素在层析液中_溶__解__度__的不同,溶解度__高__的随 层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢。
(所以可以用层析液来分离色素)
2.实验的步骤是怎样?
(1)提取绿叶中的色素 (2)制备滤纸条
(3)画滤液细线
(4)分离绿叶中的色素
(5)观察和记录
3.怎样提取色素?提取过程中需要加入哪些试剂?各自 具有什么作用?
绿叶中色素的提取和分离实验的完善和改进

绿叶中色素的提取和分离实验的完善和改进绿叶中色素的提取和分离实验是一种常见的生物学实验,通过这种实验可以研究绿叶中的色素组成和含量。
在进行绿叶中色素的提取和分离实验时,我们可以根据实验目的的不同,选择不同的实验方法和改进措施,以提高实验的准确性和可靠性。
对于绿叶中色素的提取,常用的方法有溶剂提取法和酸碱提取法。
溶剂提取法适用于提取叶绿素和类胡萝卜素等脂溶性色素,而酸碱提取法适用于提取叶黄素等水溶性色素。
在进行溶剂提取时,可以选择使用乙醇、丙酮等有机溶剂进行提取,提取时间一般为30分钟至1小时。
为了提高提取效果,在提取前可以将绿叶样品粉碎或冷冻研磨,以增加色素与溶剂接触的表面积。
在提取过程中可以进行加热或超声处理,以促进色素的溶解和释放。
对于绿叶中色素的分离,常用的方法有薄层色谱法和色素柱层析法。
薄层色谱法适用于对不同色素进行分离和定性分析,而色素柱层析法则适用于对不同色素进行定量分析。
在进行薄层色谱法分离时,可以选择合适的色谱板材料和溶剂系统,以提高色素的分离效果。
在分离的过程中可以通过添加小麦胚芽素、矿物油等物质,以提高色素的展开和分离效果。
在进行色素柱层析法分离时,可以选择合适的色素柱和移液速度,以保证色素在柱上的分离和扩散效果。
1. 优化提取条件:可以通过实验设计方法,对提取物的溶剂种类、浓度、提取时间、提取温度等条件进行优化。
通过比较不同实验条件下的提取效果,选择最佳的提取条件。
2. 增加内标物:在提取和分离过程中可以加入内标物,以便定量测定色素含量。
内标物可以选择具有稳定性和易检测的物质,如胆固醇酸等。
3. 确定色素成分:可以使用切割和标记方法,将薄层色谱上的色素切割下来,然后进行质谱分析或核磁共振分析,以确定色素的成分和结构。
4. 标准曲线法:在进行色素定量分析时,可以通过建立标准曲线,以提高分析结果的准确性。
可以选择纯色素溶液,按一定浓度进行稀释,然后测定吸光度,建立浓度与吸光度的线性关系。
高考生物必考教材实验(七)——绿叶中色素的提取与分离

高考必考教材实验(七)——绿叶中色素的提取与分离(国考5年3考)(全国卷:2018全国卷Ⅱ;2016全国卷Ⅱ;2013全国卷Ⅱ;地方卷:2016江苏卷;2015江苏卷;2013江苏卷)【师说考问】考问1实验原理(1)提取:绿叶中的色素能够溶于有机溶剂而不溶于水,可用无水乙醇等有机溶剂提取色素。
(2)分离:各种色素在层析液中溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢,从而使各种色素相互分离。
考问2实验步骤提取色素:称取5 g绿叶,剪碎,放入研钵中→加入少量SiO2、CaCO3和10 mL无水乙醇→研磨→过滤→将滤液收集到试管内并塞严试管口↓制备滤纸条:将干燥的定性滤纸剪成略小于试管长与直径的滤纸条,将滤纸条一端剪去两角,在距离剪角一端1 cm处用铅笔画一条细的横线↓画滤液细线:用毛细吸管吸取少量的滤液,沿铅笔线均匀地画出一条细线,待滤液干后,再画一两次↓分离色素:将适量的层析液倒入试管中,将滤纸条轻轻插入层析液中→用棉塞塞紧试管口,装置如右图所示↓观察结果:滤纸条上呈现四条颜色、宽度不同的色素带[深度思考](1)为什么需要选用新鲜绿色的叶片做实验材料?提示:新鲜绿色的叶片中色素含量高,从而使滤液中色素含量较高,实验效果明显。
(2)为什么研磨时要迅速?为什么研磨时要加入少量的CaCO3和SiO2?提示:叶绿素不稳定,易被破坏,因此研磨要迅速、充分,以保证提取较多的色素。
二氧化硅破坏细胞结构,使研磨充分;碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。
(3)为什么盛放滤液的试管管口加棉塞?提示:防止乙醇挥发和色素氧化。
(4)滤纸为什么需预先干燥处理?在制备滤纸条时,为什么将一端的两个角剪掉?提示:干燥处理的目的是使层析液在滤纸上快速扩散;剪掉两角的目的是防止层析液沿滤纸边缘扩散过快,从而保证色素带分离整齐。
(5)为什么画滤液细线要直、细、匀,而且待滤液细线干燥后再重复画一两次?提示:画滤液细线要直、细、匀的目的是使分离出的色素带平整不重叠;滤液细线干燥后再重复画一两次,使分离出的色素带清晰分明。
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绿叶中色素的提取与分离
一、绿叶中色素的种类及作用
绿叶中含有多种色素,其中最主要的是叶绿素。
除此之外,还有类胡萝卜素、花青素等。
1. 叶绿素:是植物体内最常见的绿色色素,其结构与血红蛋白相似。
在光合作用中,叶绿素能够吸收光能并将其转化为化学能。
2. 类胡萝卜素:是植物中的一类黄色或橙色的脂溶性色素,具有很强的抗氧化作用。
3. 花青素:是一类水溶性色素,在植物中广泛存在,具有良好的抗氧化和抗癌作用。
二、提取和分离方法
1. 提取方法
(1)酒精提取法:将新鲜叶片切碎后加入95%乙醇中浸泡数小时,过滤后得到混合液。
将混合液蒸馏干燥即可得到叶绿素。
(2)丙酮提取法:将新鲜叶片切碎后加入丙酮中浸泡数小时,过滤后得到混合液。
将混合液蒸馏干燥即可得到叶绿素。
(3)液液萃取法:将新鲜叶片切碎后加入有机溶剂中,如苯、甲醇等,振荡数小时后过滤,得到混合液。
将混合液进行蒸馏干燥即可得到色素。
2. 分离方法
(1)色谱法:通过色谱柱分离不同种类的色素,如硅胶柱层析、薄层层析等。
(2)电泳法:利用电场作用使不同种类的色素在凝胶中移动,从而分离出不同种类的色素。
(3)超滤法:利用超滤膜对混合液进行筛选,将不同分子量的物质分离出来。
三、应用
1. 食品工业:叶绿素可以作为食品着色剂使用,也可以作为一种天然
的防腐剂。
2. 医药工业:叶绿素和类胡萝卜素具有很好的抗氧化作用,可以应用于医药制品中。
3. 美容保健:花青素可以抑制黑色素形成,具有美白作用,可以应用于美容保健产品中。
四、注意事项
在提取和分离过程中,需要注意以下几点:
1. 操作时要注意安全,避免有机溶剂的毒性和易燃性对人体和环境的危害。
2. 提取和分离的条件要适宜,如温度、时间、pH值等。
3. 色素的质量要求高,需要对提取后的色素进行检测和分析。