叶绿体色素的提取分离和理化性质

叶绿体色素的

提取分离和理化性质主讲：张海森博士

一、实验目的

因此，测定叶绿体色素含量便成为研究光合作用与氮代谢必不可少的手段，在实际生产中也有着广泛的应用。

1、学习叶绿体色素的提取方法。

2、了解叶绿素和类胡萝卜素的

一些主要理化性质。

绿色植物的光合作用是离不开叶绿体色素的，了解叶绿体色素的组成和性质对于理解光合作用的本质很有帮助。

叶绿体色素分为叶绿素和类胡萝卜素两类。它们与类

囊体膜上的蛋白质相结合，成为色素蛋白复合体，不溶于水，溶于有机溶剂，因此，可用乙醇或丙酮等有机溶剂提取。

二、叶绿体色素的提取原理

三、实验材料：

菠菜叶片

五、叶绿体色素的理化性质

1.光对叶绿素的破坏作用

叶绿素（a，b）的化学性质很不稳定，容易受强光的破坏，特别是当色素分子与蛋白质分离以后，破坏更快，而类胡萝卜素则较稳定。

水提取液暗光乙醇提取液暗光

1) 取四支小试管，分别加入两种提取液2ml，稀释2-3倍；

2) 各取两只试管放于暗处; 另两只试管置于强光下，进行光破坏；

3) 30min后，对比观察光破坏的结果。

光对叶绿素破坏的操作步骤：

2.提取液中各成分分离：

用色层分析的原理加以分离

因吸附剂对不同物质的吸附力不同，当用适当的溶剂推动时，混合物中各成分在流动相和固定相之间具有不同的分配系数，所以它们的移动速度不同，经过一定时间层析后，便将混合色素分离。

叶绿体色素的结构决定了它们极性的不同，因而在滤纸上的迁移速率不同。

叶绿体色素

叶绿素

类胡萝卜素叶绿素a 叶绿素b

叶黄素胡萝卜素

问题：请根据这四种色素分子的结构比较它们极性的大小。

步骤：

（1）取圆形滤纸1张，用细头的吸管在其中心戳一圆形小孔。（滤纸直径为11cm）

（2）另取一张长方形滤纸条（5cm×1.5cm），沿纸条长边方向涂抹色素，风干后，重复涂抹数次。十次涂抹之后，沿长边方向卷成纸捻。

（3）纸捻带有色素的一端插入圆形滤纸的小孔中，使之与滤纸刚刚平齐（勿凸出）。

（4）将康维皿置于培养皿内，向康维皿中央小室加入推动剂。

（5）把带有纸捻的圆形滤纸平放在康维皿上，使纸捻下端浸入推动剂中。盖好培养皿。

（6）当推动剂到达滤纸外边缘2/3时，取出滤纸，风干。

实验结果：

将圆形滤纸剪下一部分附到实验报告中，用铅笔标出各种色素的位置和名称。

3、荧光现象

叶绿素的荧光现象: 叶绿体色素乙醇提取液在透射光下为翠绿色，在反射光下为棕红色。这红光就是叶绿素受光激发后发射的荧光。

步骤：取20ml刻度试管一支，加入叶绿体色素乙醇提取液5ml，观察荧光现象。

4、皂化作用

C 32H 30ONMg

COOCH 3

COOC 20H 39

+ 2KOH

C 32H 30ON 4Mg

COOK

COOK

+ CH 3OH + C 20H 39OH

叶绿醇

甲醇

叶绿素是一种二羧酸酯，可与碱发生皂化反应，生成醇和叶绿酸的盐，产生的盐能溶于水，用这种方法可将叶绿素与类胡萝卜素分开。

步骤：

1）向观察过叶绿素荧光的试管中加入 1.5ml 20%KOH-甲醇溶液，充分摇匀；

2）稍后，加入5ml苯，摇匀；

3）沿试管内壁缓慢加入蒸馏水1-1.5ml，轻轻混匀后至于试管架上，静置分层。

注意：如果分层后下部的溶液浑浊，可以剧烈震荡，对试管加温后，溶液会很快分层，白色絮状物消失。

5、吸收光谱的观察

把观察过皂化

反应的试管置

于光源和分光

镜之间，分别

观察上层溶液

和下层溶液的

吸收光谱。

H +

Cu 2+

叶绿素分子中的Mg 2+被H +所取代会生成褐色的去镁叶绿素;Cu 2+取代H +形成铜代叶绿素;

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。

6、H +和Cu 2+对叶绿素分子中Mg 2+的取代作用

小试管，编号1#

步骤：

加乙醇色素提取液2ml

稀释3倍，混匀取出1/3放到2＃（CK1）

加5％盐酸1滴

摇匀取出1/2放到3＃（CK2）加入醋酸铜粉末少许

不断摇动，文火加热（严禁放到火上烧）

3支试管进行比较，观察并记录颜色变化