光合作用(一)—光合色素的提取、分离及作用

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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。

光合作用(光合色素的提取与分离实验讲解)教案

微格教学教案设计表
学科：高中生物执教者：xxx 年级：高二日期：xx.xx.xx 教学课题必修一 3.4光合作用(光合色素的提取与分离实验讲解）
教学目标1、讲解光合色素分离与提取的原理
2、分析实验的步骤
技能目标1、通过实验学会提取和分离光和色素的方法，加深光和色素在光合作用中的所起的地位和作用
教师行为学生行为
导入（30s）：在前面的课程当中我们
已经知道了，绿色植物利用光合色素，
在叶绿体中进行光合作用，那么这些
光合色素到底有哪些种类呢？今天我
们通过一个实验，把这些色素提取并
且分离出来，对它们进行区分了解。

板书标题：一、光合色素的提取与分离
（一）、提取(6min)
选材
有机溶剂
研磨SiO2 （石英砂）
CaCO3
过滤
叶绿体中的色素是脂溶性色素，不溶于水，
我们用有机溶剂来溶解色素。

为了研磨充分，我们用粗糙的石英砂颗粒，
帮助研磨。

由于在淹没过程中，会使中央液泡破裂，其
中的有机酸会释放，分解色素，加入碳酸钙，
中和有机酸，保护色素不被分解。

我们只需要溶有色素的乙醇溶液，为了出去。

实验：光合色素的提取与分离

提取方法：将绿叶剪碎后放入研钵中，加入适量有机溶剂，如丙酮、乙醇等，进行研磨
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。
THANK YOU
汇报人：XX
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
叶绿体色素提取液
分光
太阳光光谱
叶绿体色素吸收光谱
资料
分析各种光合色素主要吸收什么光？
(%)
主要光合色素光
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
2.如果土壤缺镁,植物的叶片会出现什么异常变化呢? 叶片受损伤的程度不同,老叶先受损变黄,而幼叶暂时不会受到缺镁的损伤,依然鲜绿
3.为什么绝大多数植物叶片是绿色的? 而到了秋天叶片又会变黄，少数植物的叶片会变红，这又如何解释？秋天,温度变低,叶绿素的合成速度变慢或停顿,而类胡萝卜素比较稳定,所以叶片呈现黄色
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
2 从上到下滤纸条上有几条色素带?分别呈什么颜色?分别是哪种光合色素?
画滤液细线用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线画细线，待
滤液干后，再画一次,共画3-4次。
细、直、齐
防止滤液线过粗而使色素带重叠加大浓度，使色素带清晰
别离色素
将2ml层析液倒入大小烧杯中，将滤纸条〔有滤液细线的一端朝下〕轻轻插入层析液中，然后用培养皿

光合作用(一)—光合色素的提取、分离及作用

用和生长。
05
光合色素与植物生长的关系
光合色素对植物生长的影响
光合色素吸收光能为光合作用提供能量促进植物生长。
光合色素的种类和数量影响植物的生长速度和发育阶段。
光合色素的合成需要营养物质的供应缺乏营养物质会影响光合色素的合成从而影响植物生长。
光合色素的合成还受到光照、温度等环境因素的影响这些因素的变化也会影响植物的生长。
传递电子：光合色素在光反应中传递电子参与水的光解和NDP+的还原生成氧气和TP。
保护细胞：光合色素能够吸收和散射太阳光减少对细胞的伤害同时能够消除自由基对细胞的损害。
调节光合作用：光合色素能够调节光合作用的速率适应不同的光照条件保证植物的正常生长和发育。
光合色素对植物生长的影响
吸收光能：光合色素能够吸收光能并将其转化为化学能用于合成有机物。
保护作用：光合色素能够吸收和散射太阳光减少对光合器官的伤害。
调节温度：光合色素能够吸收热量降低叶片温度提高植物的抗逆性。
调节水分：光合色素能够调节植物体内的水分平衡增强植物的抗旱性。
光合色素的生物合成和降解途径
色素含量：不同植物中色素含量不同
色素分离：通过纸层析法分离色素不同色素在层析纸上的移动速度不同
色素颜色：不同色素呈现不同的颜色如叶绿素呈蓝绿色叶绿素b 呈黄绿色类胡萝卜素呈橙黄色
03
光合色素的作用
光合色素在光合作用中的角色
吸收光能：光合色素能够吸收光能并将其转化为化学能为光合作用的进行提供动力。
观察：观察分离后的色素带可以看到不同颜色的色素带如叶绿素、叶绿素b、胡萝卜素等。

实验：光合色素的提取和分离

光合作用离不开光合色素
光照下培养（韭菜）
黑暗中培养（韭黄）
实验
光合色素的提取和分离
本课学习目标
1、掌握光合色素的提取原理和分离原理。 2、掌握光合色素的提取方法和分离方法。 3、熟练完成实验操作过程。 4、说出光合色素的种类和名称。
一、实验原理
1．光合色素易溶于丙酮或酒精等有机溶剂而不溶于水，所以可用无水乙醇来提取色素。
3.分离色素
★层析液不能没及滤液线
五、实验现象
胡萝卜素（橙黄色）最窄
叶黄素（黄色）第3宽
滤
液
叶绿素a(蓝绿色) 最宽
细
线
叶绿素b(黄绿色)第2宽
亲自动手做实验吧！好开心哪！
研磨—过滤—制备滤纸条
—划滤液细线—分离色素
课堂小提问
1、色素提取为何不用水，而用无水乙醇，有其他替代溶剂吗？ 2、过滤为何不用滤纸，而用尼龙布？ 3、为什么要将滤纸条的一端剪去两个角？如果不剪去会怎么样呢？（可设计一个对照实验） 4、为什么要重复画线？如果只画一次会怎么样呢？ 5、为什么滤液细线不能触及层析液？如果接触了又会怎么样呢？ 6、滤纸条上出现了几条色素带，其排列顺序怎样？宽窄如何？这说明了什么？
四、实验步骤
（一）提取色素：
材料:5g新鲜菠菜叶片
1.研磨
SiO2——使研磨充分
药品 CaCO3 ——防止色素破坏
无水乙醇——溶解色素
2.过滤：将获取的滤液
收集在试管中或收集在培养皿中
（二）分离色素 1.制备滤纸条 2.画滤液细线
或
铅笔线画铅笔细线
滤液细线画滤液细线
★要求：细而齐重复2—3次
2 ．不同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。

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。

光合色素的提取和分离

光合色素的提取和分离光合色素是植物和光合细菌中的光合成分子，它们吸收太阳光并将其转化为化学能量，在光合作用中起着重要的作用。

光合色素包括叶绿素、类胡萝卜素和类黄酮等多种物质，它们的提取和分离对于研究光合作用机制、生物多样性及药用等方面有着重要意义。

一、叶绿素的提取和分离1. 叶绿素的提取提取叶绿素可以使用乙醇、丙酮等有机溶剂，下面以乙醇法为例介绍。

实验步骤：a. 准备新鲜的叶片，将其洗净并切碎。

b. 取少量的叶片放入研钵中，加入95%的乙醇，研磨均匀。

c. 将研磨好的混合物过滤，收集滤液。

d. 重复以上步骤数次，直到滤液呈现出绿色后停止提取。

2. 叶绿素的分离叶绿素是一种复杂的混合物，其中包括不同种类的叶绿素和其他色素，因此需要通过色谱技术进行分离。

一般采用层析法或高效液相色谱法进行分离。

实验步骤：a. 准备色谱柱，填充好吸附材料，预先平衡柱。

b. 将提取得到的叶绿素溶液经过过滤，得到一定浓度的样品。

c. 吸附样品上色素分子通过调整移动相的性质将其进行分离。

d. 对分离得到的色素分子进行检测。

二、类胡萝卜素的提取和分离1. 类胡萝卜素的提取类胡萝卜素是一类黄色和橙色的天然色素，能够抵御紫外线和氧化应激。

其提取主要采用乙醇提取法。

实验步骤：a. 准备新鲜的植物组织，将其洗净并切碎。

b. 将切碎的植物组织打成泥状，加入乙醇，摇匀。

c. 将摇匀的混合物过滤，收集滤液。

d. 重复以上步骤数次，直到提取效果为止。

2. 类胡萝卜素的分离类胡萝卜素的分离主要采用色谱技术，常用的方法有溶剂萃取法和凝胶色谱法。

实验步骤：a. 准备色谱柱，填充好吸附材料，预先平衡柱。

b. 将提取得到的类胡萝卜素样品进行稀释。

c. 在色谱柱上加入稀释后的样品，通过溶剂来移动样品分子。

d. 对分离得到的色素分子进行检测。

三、类黄酮的提取和分离1. 类黄酮的提取类黄酮是一种广泛存在于植物中的天然化合物，具有抗氧化和生物活性。

其提取可采用酸洗法或溶剂提取法。

高中生物第四章第二节(一)

(2)注意事项
①加入丙酮后, 要进行迅速、充分的研磨, 可以防止溶剂挥发, 且能使更多的色素溶解在溶剂中. ②层析液中含有易挥发的有毒物质. 层析时
要密封防止挥发, 还要在通风条件下进行实
验, 实验结束后要将手洗干净.
3. 结果分析经层析后在滤纸条上出现四条色素带. 通过色素带的分布、宽窄程度、颜色可以分析出色素的种类、含量和溶解度高低.
时间及科学家 20世纪
实验过程(方法)及现象用14C标记的CO2,
实验结论
40年代美供小球藻进行光合国科学家作用, 然后追踪检卡尔文测其放射性
CO2 ______被用于
合成糖类等有
机物
二、光合色素与光能的捕获 1. 恩吉尔曼的实验丝状绿藻 (1)生物材料: ____________和好氧细菌. 红光区和蓝光区 (2)实验现象: 在___________________集中了大部分的好氧细菌. (3)实验结论: 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光 __________________.
膜透过的是绿光, 所以甲长势最差. 虽然乙能
吸收到红光和蓝光, 但丙各种可见光均能吸
收, 所以乙比丙长势稍差或相近.
【答案】
C
【纠错笔记】(1)无色大棚膜: 日光中各种色光均能透过, 光合效率高. (2)有色大棚膜: 主要透射同色光, 光能有损失, 只在为得到特殊品质的产物时才使用. 其中绿色薄膜大棚中的植物光合作用效率
步骤
方法
原因
将研磨液迅速倒入基部垫使用单层尼色素有单层尼龙布的玻璃漏斗龙布: 过滤, 提取中过滤, 滤液收集到烧杯中, 在烧杯上加盖且可防止色素吸附
步骤
方法
原因

光合作用色素的提取和分离

5.观察记录
●
▲ 实验结果
胡萝卜素（扩散速度最快, 色素带最窄）
叶黄素
叶绿素a（色素带最宽）
扩散速度叶快绿慢素b与（（扩散溶速解度度最高慢低））有关色素带的宽窄与（色素含量多少）有关
☆ 各试剂作用 SiO2 —— 研磨充分
▲ 过量易使滤液颜色变浅
CaCO3 —— 中和有机酸, 防止色素被破坏
▲ 不加入则会发生去镁反应, 叶绿素分子成为褐色的去镁叶绿素, 滤液呈黄绿色或褐色
无水C2H5OH （CCl4、丙酮、石油醚） —— 溶解色素
▲ 不加入则色素不能溶解, 滤液几乎无色
☆ 研磨的要求 —— 迅速、充分（成功关键2）
细、直、均匀
—— 防止色素带重叠, 使扩散起点一致重复2～3次（干后再画） —— 增加色素含量, 使效果更明显
4.分离色素
3mL层析液 → 小烧杯 → 滤纸条
插入层析液中（滤液细线一端☆朝操作要求下滤）液→细用线培不养能皿接盖触住层析烧液杯（口成功关键5）
（色素会溶于层析液中）
盖住烧杯口（防止挥发）
有机溶剂易挥发充分破坏叶绿体，使色素完全释放
☆ 收集滤液的要求 —— 及时塞紧试管口, 防止挥发（成功关键3）
2.制备滤纸条 ☆ 制备要求
将一端剪去两角 —— 使色素扩散均匀, 色素带整齐在距此端1cm处画一铅笔横线 —— 标记作用不要弄脏弄湿滤纸条
3.画滤液细线 ☆ 画线要求（成功关键4）
绿叶中色素的提取和分离
▲ 实验原理提取 —— 色素不溶于水，溶于有机溶剂分离 —— 色素在层析液中的溶解度不同
▲ 实验材料 —— 新鲜、颜色深绿的叶片（成功关、提取色素 2、制备滤纸条 3、画滤液细线 4、分离色素 5.观察记录

浙科版高中生物必修一第三章第五节光合作用(一)

（1）该实验设计中对照实验类型是什么？其自变量是什么？提示：相互对照，自变量是放射性同位素标记的物质不同。（2）该实验的结论是什么？提示：光合作用释放的氧气来自于水。
光合作用产生的氧气全部来自于水。光能 18 6CO2+12H2 O 叶绿体 C6H12O6+618O2+6H2O
CO2中的氧去了哪里？ 6C O2+12H2O
6.实验结果的分析
经层析后在滤纸条上出现四条色素带。通过色素带的分布、宽窄程度、色素颜色可以分析出色素的种类、含量和溶解度大小。
【规律方法】(1)四条色素带的记忆口诀胡、黄、a、b向前走，橙黄蓝黄颜色留；叶绿素a、b手拉手，蓝绿黄绿排后头；
胡萝卜素最纤细，叶绿素a最宽广。
叶绿体基粒的类囊体膜上 (2)分布：。
(√)
(4)为了保证滤液细线的细而直，只画一次即可。
( ×)
【分析】为了保证滤液细线中色素的含量，在画滤液细线时要重复 3～4次。
2.思考下列问题：
(1)光合作用中，若用同位素18O标记水中的氧，则在叶绿体的哪个部位能检测到该同位素？提示：叶绿体的类囊体膜上。 (2)从绿叶中提取色素的过程中，为何要将绿叶充分研磨？提示：为了使叶绿体完全破裂，能提取出较多的色素。
连续光谱：
色素的吸收光谱：
【拓展深化】1.叶绿体中的色素与吸收光谱的关系：
2.叶绿体中的色素及其吸收光谱： (1)叶绿素(叶绿素a、叶红光绿素b)主要吸收_______ 和_____ 蓝紫光；
(2)类胡萝卜素(主要为
叶黄素、胡萝卜素)主要吸收蓝紫光。
对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。
直接或间接依靠自养生物的_________ 光合产物生活的生物。 (1)特点：___________

光合作用一色素的提取和分离

一、生物类型
异化作用
（分解代谢）
需养型厌养型
兼性厌氧型
新陈代谢
自养型：能利用无机物合成有机物
绿色植物、藻类、蓝藻、光合细菌、
同化作用硝化细菌、硫细菌、铁细菌等细菌。（合成代谢）异养型：不能利用无机物合成有机物
动物、植物（菟丝子）、真菌（霉菌、酵母菌、食用菌类）、绝大部分细菌
兼性营养型：红螺菌
加少许的SiO2和CaCO3
加入2-3ml 95%乙醇充分迅速研磨成匀浆
铺有单层尼龙布的漏斗过滤
试管收集滤液，紧塞试管口 7
分离色素：
制备滤纸条
点样
纸层析法分离
8
观察实验结果：
H 胡萝卜素（橙黄色） Yh 叶黄素（黄色）
Ya 叶绿素a（蓝绿色） Yb 叶绿素b（黄绿色）
为什么叶绿体的
色素的功能：双层膜是透明的呢？吸收、传递、转化光能
B.叶绿色a
C.叶绿素b
D.叶黄素
13
3、在进行绿叶色素的提取和分离的实验时，不让层析液没及滤液细线的原因是（ C ）
A.滤纸上几种色素会扩散不均匀而影响实验结果 B.滤纸上的滤液细线会变粗而使色素太分散 C.色素会溶解在层析液中而使实验失败 D.滤纸上的几种色素会混合起来不分散
14
4、将几株相同的天竺葵放在不同的光下生长，其他条件都相同，一段时间后，生长状态最差的应该是（） B
9
色素的吸收光谱
类胡叶萝绿卜素素溶溶液液
叶绿素主要吸收红橙光和蓝紫光类胡萝卜素主要吸收蓝紫光
10
吸收光能百分比 100
叶绿素a
叶绿素b
叶绿素a
叶绿素b
类胡萝卜素
类胡萝卜素

光合作用(一)捕获光能的色素知识讲解

光合作用（一）捕获光能的色素和结构【学习目标】1、简述叶绿体中色素的种类、分布和作用。

2、描述叶绿体的结构、说明叶绿体的功能。

3、重点：理解实验“绿叶中色素的提取和分离”实验的实验原理与方法。

4、难点：绿叶中色素的种类和作用、绿叶中色素的提取和分离。

【要点梳理】要点一、实验——绿叶中色素的提取和分离1、原理(1)叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇(或丙酮)中，所以用无水乙醇可提取叶绿体中的色素。

(2)不同的色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得快，溶解度低的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得慢，因而可用层析液将不同色素分离。

2、实验程序3、实验结果四种色素被分离出来，它们的位置、颜色及排列顺序如下表：要点诠释：叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，但对其他光也有吸收，只是吸收量少。

结果分析：①从色素带的宽度可知色素含量的多少依次为：叶绿素a >叶绿素b >叶黄素>胡萝卜素; ②从色素带的位置可知色素在层析夜中溶解度大小依次是：胡萝卜素>叶黄素>叶绿素 a >叶绿素 b；③在滤纸上相邻两条色素距离最近的是叶绿素a 与叶绿素b ，距离最远的两条色素带是胡萝卜素与叶黄素。

4、实验中的注意事项(1)裁取定性滤纸时，注意双手尽量不要接触纸面，以免手上的油脂或其他脏物污染滤纸。

(2)根据烧杯的高度制备滤纸条，让滤纸条长度高出烧杯1cm ，高出的部分做直角弯折。

(3)画滤液细线时，用力要均匀，速度要适中。

(4)研磨要迅速、充分。

a.因为丙酮容易挥发； b.为了使叶绿体完全破裂.从而能提取较多的色素；c.叶绿素极不稳定，能被活细胞中的叶绿素酶水解而被破坏。

(5)制备滤纸条时，要将滤纸条的一端剪去两角,这样可以使色素在滤纸条上扩散均匀,便于观察实验结果。

要点诠释：（1）为什么色素提取时加丙酮？（使色素溶于有机溶剂）（2）为什么加二氧化硅？（使研磨充分）（3）为什么加CaCO3? (防止叶绿素受到破坏)（4）为什么滤纸剪去两角？（使色素带整齐）（5）为什么滤液细线画的越细越齐越好？（使色素带整齐）（6）为什么不要让层析液没及滤液细线？（滤液溶于层析液中不能形成色素带）（7）为什么色素会在滤纸条上分离开？（色素溶解度不同）（8）为什么用培养皿盖上烧杯？（防止丙酮挥发）（9）为什么滤纸要避光保存？（色素见光分解）（10）为什么试验后洗手？（接触了有毒的化学药品）（11）色素带在滤纸上排列先后顺序？（胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b）5、高等植物叶绿体中的色素及功能要点诠释：将绿叶中的4种色素溶液，分别放在阳光和三棱镜之间，从连续光谱中可以看到不同波长的光被吸收的情况：叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。

5知识讲解——与光合作用有关的实验设计和分析

高考总复习5 与光合作用有关的实验分析和设计【学习目标】1．了解光合作用的探究历程2．理解并会分析与光合作用有关的实验，提高生物学实验素养【要点梳理】考点一、光合色素的提取和分离实验1.实验原理：提取原理：光合色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中，可用无水乙醇来提取色素。

分离原理：用纸层析法分离，不同的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的色素随层析液在滤纸上的扩散速度快，溶解度低的色素扩散速度慢，这样，在扩散的过程不同的色素会分离开。

2.实验材料：新鲜的绿色叶片（如菠菜的绿叶）注意：一定要选取新鲜、浓绿的植物叶片，这样的叶片光合色素含量高。

3.实验过程及注意事项：①色素的提取（加入二氧化硅、碳酸钙、无水乙醇，并研磨）（注意：加入二氧化硅的目的是使研磨更充分，加入碳酸钙的目的是防止研磨时色素被破坏。

正常情况下获得的色素提取液应为深绿色）②制备滤纸条（滤纸条的一端要剪去两角，并在这端用铅笔画线）③画滤液细线（用毛细吸管画滤液细线，干后再重复画一两次）（注意：所画滤液细线一定要细而直，且色素含量高。

操作时要重复画线，画线要迅速，等滤液风干后再重复画，以防滤液扩散开使滤液线过宽，影响分离效果）④纸层析法分离色素（在试管中倒入层析液，将滤纸条有滤液细线的一端朝下放入试管中）（注意：试管中的层析液高度不要接近或超过滤液细线所处的高度，即不能让滤液细线触及层析液，以防色素溶解到层析液中而导致实验失败。

）⑤观察并记录结果4.实验结果：胡萝卜素（最窄）叶黄素叶绿素a（最宽）叶绿素b滤液细线考点二、光合作用探究历程中的典型实验【高清课堂：与光合作用有关的实验分析和设计388586 萨克斯的实验：淀粉是光合作用的产物】1.1864年，德国萨克斯的实验（１）实验过程及结果，如下：（２）实验分析：①实验目的：证明植物在光照条件下能进行光合作用产生淀粉②实验自变量：是否有光照注意：找到自变量有助于分析实验目的（如自变量是光照强度，实验目的便是研究光照强度对某过程的影响；自变量为是否提供水，实验目的便是研究某过程与水的关系）③暗处理的目的：暗处理，又叫做饥饿处理，可消耗掉叶片中本来含有的有机物，避免其对实验结果造成影响。

实验室提取光合色素的操作简述

实验室提取光合色素的操作简述光合色素是植物和一些原核生物中的一种生化分子，通过吸收光能将其转化为化学能。

光合色素主要存在于叶片细胞的叶绿体中。

光合色素的提取是实验室中常见的实验操作之一，本文将对光合色素的提取操作进行详细介绍。

实验步骤：1.材料准备实验所需材料包括：植物组织样品（如菠菜叶片）、酒精、乙醚、丙酮、磷酸盐缓冲液、色谱纸、移液管、离心管、离心机等。

2.组织样品的制备取新鲜的菠菜叶片作为实验样品，将其洗净后用灯光照射一段时间，以提高叶片中光合色素的含量。

然后将叶片切碎并将其置于磷酸盐缓冲液中。

3.溶剂提取将切碎的叶片放入搅拌器中，加入适量的酒精和乙醚。

搅拌混合物并过滤，得到含有光合色素的溶液。

4.萃取和分离将得到的溶液转移到离心管中，加入丙酮并轻轻摇匀。

然后进行离心，将上层的溶液转移至另一个离心管中。

重复该步骤直至上层液体不再呈现绿色。

5.测定光合色素含量将提取得到的光合色素溶液加入色谱纸中，用移液管将不同成分移至纸上不同位置。

然后用特定的显色剂处理色谱纸，根据显色结果可以初步测定不同光合色素的含量和种类。

6.数据分析根据显色纸的结果以及对照样品进行比对，可以得出光合色素的含量和种类。

根据实验结果进行数据分析和统计。

光合色素的提取实验可以帮助学生深入了解光合作用的基本原理以及色素分子的结构和功能。

同时，通过该实验，学生还可以了解溶剂提取、色谱纸层析等实验操作技术，增强实验技能。

实验注意事项：1.实验室操作时要穿戴好防护用具，避免酒精和丙酮的接触，避免产生火灾和爆炸等危险。

2.实验操作时需要注意实验仪器的使用方法，避免损坏实验设备。

3.严格按照实验步骤进行操作，避免因操作不当而导致实验失败或结果不准确。

总结：光合色素的提取实验是一项实验室中常见的生物化学实验操作，在教学实验中具有重要的意义。

通过该实验，学生可以深入了解光合作用和光合色素的基本原理，掌握溶剂提取、色谱层析等实验操作技术，增强实验操作能力和数据分析能力。

生物实验报告《叶绿体中色素的提取和分离》

生物实验报告《叶绿体中色素的提取和分离》在日常生活和工作中，我们都不可避免地要接触到报告，报告中涉及到专业性术语要解释清楚。

你还在对写报告感到一筹莫展吗？下面是我为大家收集的生物实验报告《叶绿体中色素的提取和分离》，仅供参考，大家一起来看看吧。

生物实验报告《叶绿体中色素的提取和分离》1一、实验目的1.学会提取和分离叶绿体中色素的方法。

2.比较、观察叶绿体中四种色素：理解它们的’特点及与光合作用的关系二、实验原理光合色素主要存在于高等植物叶绿体的基粒片层上，而叶绿体中的色素能溶于有机溶剂中。

故要提取色素，要破坏细胞结构，破坏叶绿体膜，使基粒片层结构直接与有机溶剂接触，使色素溶解在有机溶剂中。

叶绿体中的色素有四种，不同色素在层析液(脂溶性强的有机溶剂)中的溶解度不同，因而随层析液的扩散速度也不同。

三、材料用具取新鲜的绿色叶片、定性滤纸、烧杯、研钵、漏斗、纱布、剪刀、小试管、培养皿、毛细吸管、量筒、有机溶剂、层析液(20份石油醚、2份丙酮、1份苯混合)、二氧化硅、碳酸钙。

四、实验过程（见书Ｐ54）1.提取色素：2.制备滤纸条：3.色素分离，纸层析法。

（不要让滤液细线触及层析液）4.观察：层析后，取出滤纸，在通风处吹干。

观察滤纸条上出现色素带的数目、颜色、位置和宽窄。

结果是：4条色素带从上而下依次是：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)。

五、讨论1.滤纸条上的滤液细线为什么不能接触到层析液？2．提取和分离叶绿体中色素的关键是什么？生物实验报告《叶绿体中色素的提取和分离》2一、实验目的1.学会提取和分离叶绿体中色素的方法。

2.比较、观察叶绿体中四种色素：理解它们的特点及与光合作用的关系二、实验原理光合色素主要存在于高等植物叶绿体的基粒片层上，而叶绿体中的色素能溶于有机溶剂中。

故要提取色素，要破坏细胞结构，破坏叶绿体膜，使基粒片层结构直接与有机溶剂接触，使色素溶解在有机溶剂中。

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