4叶绿体色素性质
2018-2019学年高中生物北师大版必修一课件：第5章第3节第1课时叶绿体中的色素
第1课时叶绿体中的色素^ 、 第3节光合作用■W 「第5章/——--- — ---- 陋知识点一 坯理解教漪知片心降把握热点考向考向匚〉应用创新演练第5童细胞的能量代谢湎DI WUZHANGB •••••••••••••••••••••••••••••••••••光合作用第1课时叶绿体中的色素叶绿体中含有光合作用过程中吸收与转化光叶绿体中的色素可用有机溶剂进行提能的色素。
取，用纸层析法逬行分离。
叶绿素主要吸收蓝紫光和红橙光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
4.少数特殊状态的叶绿素不仅能吸收光能，还能将光能转换成电能。
知识点一叶绿体中的色素[Q發戳材•务基舷]1.提取叶绿体中的色素(1)原理：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。
(2)过程:取材：称取5 g绿色叶片研磨:I过滤: I收集:Si。
?和CaCOs ,再加入i5mL 丙酮或无水乙醇,迅速研磨用一滤纸过滤叶片匀浆用小试管收集色素滤液，及时将试管口用胶塞塞严2.分离叶绿体中的色素(1)原理：各种色素在层析液中的建度不同，溶解度髙的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。
因而色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。
成略小于试管长与 直径的纸条，并在一端剪铅笔画线：在距边缘2 cm 处用铅笔画一条细的横线”用毛细吸管吸取少量滤液♦«画线：沿铅笔线画出一条细线I待滤液干后,重复画细线2〜3次(2)步骤:制备滤纸条画滤液细线分离叶绿体中的色素:将3 mL 层析液倒入试管中，装置如右图 所示，插入滤纸条（有滤液细线的一端 朝下），随后用软木塞塞紧试管口注意： 不能让滤纸条上的滤液细线触到层析液胡萝卜素:橙黄色一叶黄素：黄色 一叶绿素a ：蓝绿色—叶绿素b ：黄绿色观察结果: 滤纸条上色素 「滤纸条 —大试管 書一滤液细线0—层析液J ——铁架台 叶绿体色素层析装置示意图带有四条, 如右图所不:软木塞3.叶绿体中色素种类、分布及吸收光谱［線僵名轉解羅瑋］1.叶绿体中色素的提取和分离的实验操作方法及目的叶绿体中色素的提取和分离提取色素素将研磨液迅速过滤，滤液收集到试管中，及时用胶塞塞紧试管口①滤纸过滤：过滤叶脉及二氧化硅等②试管口塞紧：防止乙醇挥发步骤方法原因①加入二氧化硅：有助于研磨充势②加入碳酸钙：防止研磨中色素被破坏③加入无水乙醇：为了溶解、叶绿体中色素的提取和分离步骤制备滤纸条方法—干燥的滤纸条丄铅笔线剪两角原因①干燥滤纸：透性好、吸收滤液多②剪去两角：使层析液同步到达滤液细线画滤液细线用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔细线均匀地画出一条细而直的滤液细线，吹干后再重复画两三次①画得细而直：为防止色素带重叠而影响分离效果②画两三次：是为积累更多的色素，使分离后的色素带明显叶绿体中色素的提取和分离步骤方法原因分离绿叶中的色素软木塞大试管—滤液细线―层析液M铁架台D叶绿体色素层析装置示意图①层析液不能没及滤液细线，以防止色素溶解于层析液中而无法分离②试管加塞是为了防止层析液中成分挥发叶绿体中色素的提取和分离步骤观察与分析方法2.叶绿体中的色素与光能吸收（1）叶绿体中的色素与吸收光谱:太阳光400 450 500 550 600叶绿素b （黄绿）叶绿索a （蓝绿）0050頤收光能(％)色素滤液类胡萝胡萝卜素（橙黄）叶黄素（黄）650 700 光波长(nm)暗带暗带430 〜470 640 680(2)叶绿体中的色素对光的吸收特点：①叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。
叶绿素
• • • • • • • • •
Chla含量(mg/g.FW)= （Ca(mg/L)/1000） ×2/ 0.1 ×5/ 0.2 Chlb含量(mg/g.FW) = （Cb(mg/L)/1000） ×2/ 0.1 ×5/ 0.2 Chl总含量(mg/g.FW) = （CT(mg/L)/1000） ×2/ 0.1 ×5/ 0.2 五、分析讨论 1、为什么叶绿素吸收红光和兰紫光？ 2、为什么可用皂化叶绿素盐来测定叶绿素的 吸收光谱？
？ ？ ？ ？
3、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。
COOCH3 C32H30ON4Mg C32H30ON4Mg + 2KOH COOC20H39 COO— + 2KOH +CH3OH +C20H39OH COO—
？ ？
• 4、取代反应。
• 实验4 叶绿体色素的提取、分离、理化 性质和叶绿素含量的测定 • • 实验目的：掌握植物中叶绿体色素的成 分分离和定性、定量分析的原理和方法。 • 一、实验原理
1、溶解性。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、吸附性。滤纸对Chlb、Chla、叶黄素的胡萝卜 素的吸附能力不同( ？ )，当用石油醚作推动剂 时，其在滤纸上的移动速度不同，可相互分离。
取代反应（1） 加 醋 酸 约 2ml ， 变 褐（ 叶绿素） 取 1/2 加 醋 酸 铜 粉 加热变 色， 为 叶绿素。 取代反应（2）： 鲜叶2-3cm2 ，加AcAcCu 20ml 加 热 。 观察： min变为 色的 叶绿素， min后，变为 色 的 叶绿素。
叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱测定：
叶绿体色素的提取分离与理化性质实验报告
叶绿体色素的提取分离与理化性质
二、实验原理：
叶绿体中主要成分为叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素，这些色素不溶于水而易溶于有机溶剂，所以用乙醇做提取剂。
提取液用薄层层析法加以分离。
由于硅胶对不同色素的吸附性不同，在展开剂带动各种色素向上移的过程中，有的速度慢有的速度快，从而彼此分开成单独的色带。
叶绿素可与碱起皂化反应而生成甲醇和叶绿醇及叶绿酸盐，盐能溶于水，可用此法将叶绿素与类胡萝卜素分开。
叶绿素吸收光量子而转变为激发态，变回基态时可发射出红光量子，因而产生荧光。
叶绿素容易受强光破坏，而类胡萝卜素较稳定。
叶绿素中的镁可被氢离子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。
三、实验仪器和材料：
1.菠菜叶
2.体积分数为95%的乙醇，碳酸钙粉末，展开剂，苯，醋酸铜粉末，质量分数为5%的稀盐酸，醋酸—醋酸铜溶液，氢氧化钾—甲醇溶液。
3.天平，研钵，漏斗，三角瓶，剪刀，点样毛细管，层析缸，硅胶预制板，滤纸，刻度试管，小试管，试管架，水浴锅，10ml移液管。
四、实验步骤：。
实验四、叶绿素的提取、分离及化学性质鉴定
实验四、叶绿素的提取、分离及化学性质鉴定一．实验目的：掌握植物中叶绿体色素的成分分离和定性、定量分析的原理和方法。
二．实验原理：1、溶解性。
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、吸附性。
滤纸对Chlb、Chla、叶黄素、胡萝卜素的吸附能力不同(？)，当用石油醚作推动剂时，其在滤纸上的移动速度不同，可相互分离。
当用适当溶剂推动时，混合物中各成分在两相（固定相和流动相）间具有不同分配系数，所以移动速度不同，一定时间后可将各种色素分离三．实验材料:新鲜植物叶片器具：研钵一个，漏斗一个，刻度试管两支，剪刀一把，长滴管一个，培养皿(直径9cm)一个，圆形滤纸（11cm和7cm)各一张，滤纸条一张试剂：95%乙醇，石油醚四．实验步骤:1.色素提取（乙醇粗提液）a.取新鲜叶片洗净擦干，去中脉称1g左右剪碎于研钵b.研钵中加3-5ml 95%乙醇研磨成匀浆过滤于刻度试管残渣用少许乙醇冲洗一并过滤定容至10ml注：研磨用石英砂或SiO2以利于充分研磨，加入CaCO3以保护叶绿素。
2.荧光观察将乙醇提取液试管放于太阳光下观察反射光和透射光下的颜色现象：透射光下呈绿色，反射光下呈红色为叶绿素荧光3.色素萃取（石油醚提取液）取乙醇提取液5ml与另一支试管加2ml石油醚摇荡静止片刻上层深绿色为石油醚提取液注：用丙酮提取会更好些，各色素在石油醚中溶解度不同4.色素分离a.将（11cm)圆滤纸中间剪一小圆孔取滤纸条捻成紧实芯一端插入圆滤纸中心（孔缘与纸芯紧贴且露出少许，最好相平）用长滴管吸少许石油醚提取液滴于纸芯上端待风干后再滴加几次。
b.将盛有石油醚的内盖（不要过满）放于培养皿中央将插上纸芯的滤纸放在培养皿上纸芯下端浸入石油醚迅速盖好培养皿。
c.推动剂前缘接近滤纸边缘时取出滤纸，风干可见分离色带，用铅笔标出各种色素位置和名称注：带宽和移动速度说明？答：带宽：色素越多，色素带越宽,所以色素共分为好几个带移动速度：溶解度高的移动速度快，就越接近滤纸上边缘。
实验三 叶绿体色素的提取、分离和性质分析
五、注意事项
分离色素用的圆形滤纸， 分离色素用的圆形滤纸，在中心打 的小圆孔，周围必须整齐， 的小圆孔，周围必须整齐，否则分 离的色素不是一个同心圆。 离的色素不是一个同心圆。
每次改变波长后，要用 每次改变波长后，要用95%乙醇重新调 乙醇重新调 零。
六、实验结果
画图说明叶绿体色素纸层析结果， 画图说明叶绿体色素纸层析结果，并解 释原因。 释原因。 解释叶绿素的荧光现象。 解释叶绿素的荧光现象。 解释光对叶绿素的破坏作用现象。 解释光对叶绿素的破坏作用现象。 解释叶绿体色素分子的替代作用现象。 解释叶绿体色素分子的替代作用现象。
实验五 叶绿体色素的提取、 叶绿体色素的提取、分离及性质
一、实验目的
掌握叶绿体色素的提取方法； 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； 理和步骤； 掌握叶绿体色素的部分理化性质。 掌握叶绿体色素的部分理化性质。
二、实验原理
（一）叶绿体色素： 叶绿体色素： 叶绿素a 叶绿素a 1.叶绿素 叶绿素 叶绿素b 叶绿素b
新鲜的菠菜叶片。 新鲜的菠菜叶片。 95%乙醇 、CaCO3、醋酸铜结晶、浓 乙醇 醋酸铜结晶、 盐酸、汽油。 盐酸、汽油。 量筒，滤纸，大培养皿一只， 量筒，滤纸，大培养皿一只，小培养皿 一只，长滴管，剪刀。 一只，长滴管，剪刀。
四、实验步骤
1、 叶绿体色素提取： 、 叶绿体色素提取： 将菠菜叶片擦净， 剪碎， 将菠菜叶片擦净，去中脉后取 10g剪碎，加少许碳酸钙和石英砂， 擦净 剪碎 加少许碳酸钙和石英砂， 再分次加入 分次加入10mL酒精研磨，过滤，定容至50ml，分装于4个试管内。 酒精研磨，过滤，定容至 ，分装于 个试管内。 加入 酒精研磨 个试管内
标明各层成 分名称和判 断依据。
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。
Chapter3叶绿体色素的化学性质
第第三三节节 光光合合作作用用的的机机 理制
• 光合作用二个反应阶段的发现
1920年warburg的小球藻闪光实验
同等光强 相同时间
连续照射， 光合效率小，放氧少
间歇照射(每次闪光0.0034S，间歇 0.0166S， 每秒50次)，光合效率高，放氧多
结论：光合作用分两个阶段，前者需光，后者不需光。
0.02
0
660
680
700
720
740
Waverlength(nm) Nhomakorabea(1)光系统Ⅰ (PSI)
～80Å——～110Å,在类囊体垛叠和非垛叠区都有 分布,位于类囊体膜上朝向间质一侧。 PSI中心色素 P700 ，推动NADPH形成。
(2)光系统Ⅱ (PSⅡ)
～110Å——～145Å, 主要在类囊体膜的垛叠部分， 位于类囊体膜上朝向类囊体腔一侧。 PSⅡ中心色 素是P680，PSⅡ的功能常与放O2相联系。
h
• DPA
DP*A
DP+A—
D+PA—
光合单位：250-300个叶绿素和其它集光色素分 子构成的,能完成1个光量子吸收并转化的色素 蛋白复合体。
二、电子传递和光合磷酸化
电能变为活跃的化学能（ATP和NADPH）。
1、 两个光系统
小球藻红降现象和双光增益效应（爱默生效应）
0.14
相 0.12 对 量 0.1 子 0.08 产 0.06 额 0.04
蛋白), • ④偶联因子复合体(又名ATP合成酶)。
• PQ(质体醌或质醌), 担负着传递氢(H+和e-)的 任务。
• PQ穿梭当其接受QB或Cytb6传来的2个电子时， 必须向类囊体膜外侧吸收2个H+才能还原， 随 后 还 原 态 的 PQ （ PQH2 ） 把 电 子 传 给 FeS(或Cytb6) ,而把H+释放到类囊体腔,这一过程 称之。
实验四 叶绿素提取、理化性质及含量测定
4. 叶绿素的皂化作用
3ml提取液 +1ml 20%NaOH-甲醇（摇匀） 3min 提取液 甲醇（ 甲醇 摇匀） + 3ml蒸馏水（逐滴加，摇匀） 蒸馏水（ 蒸馏水 逐滴加，摇匀）
60℃水浴
冷却 + 3ml苯（摇匀） 苯 摇匀）
静置，观察分层现象。 静置，观察分层现象。
下层是稀的乙醇溶液，其中溶有皂化的叶绿素a和 （以及少量的叶黄素） 下层是稀的乙醇溶液，其中溶有皂化的叶绿素 和b（以及少量的叶黄素）； 上层是苯溶液，其中溶有黄色的胡萝卜素和叶黄素。 上层是苯溶液，其中溶有黄色的胡萝卜素和叶黄素。 对照：另取 叶绿体色素提取液，加入2ml 苯和 苯和2ml 蒸馏水观察与皂化 对照：另取3ml 叶绿体色素提取液，加入 的叶绿素有何不同？ 的叶绿素有何不同？ （结果与分析3） 结果与分析 ）
实验3 实验3 硝酸盐和光诱导对硝酸还原酶 NR） （NR）活性的影响 存在问题： 存在问题：
设置对照的作用？ 设置对照的作用？ [NO2-]处理 对照，[NO2-] 处理-对照 B液中 3-的作用？ 液中NO 的作用？ 液中 底物，而非诱导作用。 底物，而非诱导作用。 准确分析NO3 B液-A液，准确分析 液 液
低温下发生皂化反应的叶绿体色素溶液， 低温下发生皂化反应的叶绿体色素溶液，易乳化而出 现白色絮状物，溶液浑浊，且不分层。 现白色絮状物，溶液浑浊，且不分层。
2）取代反应
卟啉环中的Mg处于不稳定的状态，可被 等离子取代。 卟啉环中的 处于不稳定的状态，可被H+、Cu2+ 、Zn2+等离子取代。 处于不稳定的状态 稀酸：叶绿素溶液与稀酸作用， 可以被 所取代而成褐色 可以被H 褐色的 稀酸：叶绿素溶液与稀酸作用，Mg可以被 +所取代而成褐色的去镁叶绿 去镁叶绿素遇 则成为深绿色的铜代叶绿素，铜代叶绿素很稳定， 深绿色的铜代叶绿素 素，去镁叶绿素遇Cu2+则成为深绿色的铜代叶绿素，铜代叶绿素很稳定， 在光下不易破坏（常用醋酸铜处理来保存绿色植物标本） 在光下不易破坏（常用醋酸铜处理来保存绿色植物标本）。 浓酸：叶绿素溶液与浓酸作用，Mg被H+取代，且生成的去镁叶绿素迅速 去镁叶绿素迅速 浓酸：叶绿素溶液与浓酸作用， 被 取代，且生成的去镁叶绿素 分解出叶绿醇，并形成去镁叶绿酸，呈褐绿色。 分解出叶绿醇，并形成去镁叶绿酸，呈褐绿色。
叶绿体色素的提取分离及理化性质的鉴定
（脱镁叶绿素） ↓
↓ 分离色素
Cu取代 ↓
扫描光谱 花色素实验
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四. 结果与分析
对实验现象作好详细记录， 并加以解释 请对皂化反应现象做出合理解释，而不是
单单用反应方程式来表示
18
五. 注意事项
实验中注意安全，石油醚、丙酮等试剂要 远离火源。
研磨过程中丙酮要少量多次加入，以免研 磨时四处飞溅。
– B环上羟基和甲氧基数目 羟基数多，吸收光向长波迁移，颜色偏蓝 羟基被甲氧基替代，吸收光向短波迁移，颜色偏红
– 芳香酸对主要骨架的酯化 – 液泡中pH值 酸红碱蓝 – 营养状况 低温、缺氮、缺磷 促进化色素的形成和积累
14
不同花色素的取代基和颜色
花色素
3’
4’
花葵素
-H
-OH
花青素
-OH -OH
根据三碳桥的氧化程度可分为：
花色素苷：呈现颜色。紫色锌化物、红色的碱盐、无色化合物
黄酮
防御伤害。 存在于花器官和绿叶中。
黄酮醇 紫外光保护剂，吸收UV-B，避免细胞受到伤害。
异黄酮
功能多样。鱼藤酮杀虫，植物防御素抑制微生物。
13
花色素苷分布广，溶解于细胞液中，与花、果、叶的颜色有关。 颜色受多因素影响：
6.3 如何判断呈橙黄色的花和果实中含的是类 胡萝卜素还是花色素？
20
（2）荧光和磷光 荧光现象：Chl溶液在透射光下呈绿色，而反射
光下呈红色的现象。强度大，寿命短（10-9秒） 磷光： Chl溶液停止光照后，仍能在一定时间内
放出暗红色的光。 寿命长（10-2秒——10-3秒）
5
6
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9
பைடு நூலகம் 1.2 类胡萝卜素
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。
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。
实验4 叶绿素的理化性质
实验4 叶绿素的理化性质一、实验目的：1、掌握叶绿体色素的提取、分离和含量的测定的方法。
2、掌握分光光度计的应用。
二、实验原理：理化性质：1.荧光现象：透射光下呈绿色，反射光下呈红色。
叶绿素吸收光量子→激发态→基态：发射出红光量子。
2.叶绿素分子的镁可被氢和铜替代镁→氢：褐色镁→铜：绿色3.皂化作用（绿色素与黄色素的分离）叶绿酸的酯+碱→醇+叶绿酸的盐三、实验用具及器材和药品：（1）天平、剪刀、研钵、烧杯、量筒、25ml容量瓶、滤纸、表面皿、漏斗、滴管、试管、酒精灯（2）石英砂、碳酸钙、80%丙酮、盐酸、醋酸铜晶体、乙醚、蒸馏水、30％KOH－甲醇溶液（3）菠菜叶四、实验步骤：1．叶绿素的提取：取菠菜（或其他植物）叶子2g，剪碎，放在研钵中，加石英砂和碳酸钙少许，80％丙酮约2-3ml，研磨成匀浆，再加80％丙酮定容至25ml，用漏斗过滤，即为色素提取液。
2. 叶绿素理化性质鉴定（1）叶绿素的荧光现象：观察在反射光和透射光下观察色素提取液的颜色有什么不同。
（2）氢和铜对叶绿素分子中镁的替代作用(稀释10倍后再做）取两支试管。
第一支试管加叶绿体色素提取液2毫升，作为对照。
第二支试管加叶绿体色素提取液2毫升，1滴1滴地加入盐酸，直至溶液出现橙色，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小粒，慢慢地在酒精灯上加热溶液，观察记录溶液颜色变化，并与对照试管比较。
（3）皂化作用（黄色素和绿色素的分离）将叶绿体色素提取液2毫升于试管中，加入4毫升乙醚，摇匀，沿试管壁慢慢加入5毫升左右的蒸馏水，轻轻混匀，静置片刻后，溶液即分为两层，色素已全部转入上层乙醚中。
用滴管吸取上层绿色层溶液，放入另一试管中。
在色素乙醚溶液中加入1－2毫升30％KOH－甲醇溶液，充分摇匀，静置。
溶液逐渐分为两层，下层是甲醇溶液皂化的叶绿素），上层是乙醚溶液（胡萝卜素和叶黄素）五、实验现象及结果：1. 叶绿素的荧光现象：在反射光下可以看到提取液呈黄绿色，在投射光下呈绿色。
叶绿体色素的提取分离和理化性质实验报告
生物学导论实验报告叶绿体色素的提取分离和理化性质提取与分离1、实验目的学习应用薄层色谱法分离叶绿体色素的实验方法。
2、实验原理提取：叶绿体色素为有机酯类化合物，根据相似相容原理，常用有机溶剂提取。
如酒精、丙酮、乙酸乙酯、氯仿等。
分离：薄层层析法是将吸附剂均匀的涂抹在玻璃板上形成一薄层，将此吸附剂薄层作为固定相，把待测分离的样品溶液点在薄层板的下端，然后用一定量的溶剂作流动相，将薄层板的下端浸入到展开剂中。
流动相通过毛细管作用由下而上逐渐浸润薄层板，并带动样品在板上也向上移动，样品中各组成分在吸附剂和展开剂之间发生连续不断的吸附、脱吸附、再吸附……的过程。
由于吸附剂对不同物质的吸附能力大小不同，吸附能力强的物质相对移动慢一些，儿媳妇能力弱的物质相对移动快一些，从而使各组分有不同移动速度而彼此分开。
3、实验材料与试剂(1)新鲜的菠菜叶；(2)体积分数为95%的乙醇，碳酸钙粉末、展开剂(3)钵体、漏斗、三角瓶、剪刀、点样本、毛细管、层析缸、硅胶预制板、滤纸。
4、实验步骤(1)色素提取液的制备取叶4~5片新鲜叶片，洗净，擦干叶表面，去中脉剪碎，放入钵体中。
加入少量碳酸钙，加2~3ml体积分数为95%的乙醇，研磨至糊状，再加入10ml乙醇，上清液过滤，残渣再用10ml乙醇冲洗过滤。
(2)叶绿体色素的分离取硅胶预制板一个，用点样毛细管取上述提取液，平行于硅胶板的短边，距下边缘1cm处用毛细管划线，风干，重复操作3~4次；在干燥的层析缸中加入适量展开剂，高度0.5cm ,将硅胶预制板带有色素一端放入，使其下端浸入展开剂中；当色素较好分离，展开剂前沿接近硅胶预制板的上端边缘时，取出，画线。
Rf=斑点中心到原点距离/溶剂前沿到原点距离5、实验结果与分析从上至下为胡萝卜素（橙色）：Rf=6.95/7.35=0.946叶绿素a （蓝绿色）：Rf=5.35/7.35=0.728叶绿素b （黄绿色）：Rf=4.95/7.35=0.673叶黄素（黄色）：Rf=4.10/7.350.558可知，胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素b、叶黄素极性依次增大，与硅胶吸附能力依次增强。
实验3 叶绿体色素的提取、分离、性质
实验三叶绿体色素的提取、分离、性质及含量一、实验目的1、掌握叶绿体色素的提取方法；2、掌握纸层析法分离叶绿体色素的原理和步骤；3、掌握叶绿体色素的部分理化性质。
二、实验原理叶绿体中含有绿色素（包括叶绿素a和叶绿素b）和黄色素（包括胡萝卜素和叶黄素）两大类。
它们与类囊体膜上的蛋白质相结合，而成为色素蛋白复合体，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。
提取液可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，混合物中各成分在两相（流动相和固定相）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、实验仪器及材料仪器及试剂：吹风机、定性滤纸、脱脂棉、火柴、碘钨灯、95%乙醇、汽油、醋酸铜、浓盐酸、CaCO3材料：菠菜叶片四、实验步骤1、提取称菠菜叶子10g，加少许石英砂、CaCO3、乙醇研磨，研成匀浆，过滤，用乙醇定容至50ml，分装于5个试管内。
2、分离用滤纸条浸色素提取液（试管1），吹干，反复多次；将带色素的滤纸条卷成灯芯，将表面皿放在培养皿内，注上汽油，把灯芯浸在汽油内，加盖，色素层分清后，取下吹干，即可看到分离的各种色素：叶绿素a为蓝绿色，叶绿素b为黄绿色，叶黄素为鲜黄色，胡萝卜素为橙黄色。
用铅笔标出各种色素的位置和名称。
3、叶绿体色素吸收光谱曲线取1ml提取液于比色杯中（试管2），加3ml95%乙醇。
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？
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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。
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三、方法与步骤(P55)
1.叶绿体色素的提取 称取新鲜叶片4g，剪碎后放入研钵中加丙酮 5mL，少许碳酸钙和石英砂，研磨成匀浆，再加丙 酮25mL，以漏斗过滤之，即为色素提取液。放于 暗处备用。
2.叶绿素的荧光现象
光源
眼睛
透射光
光源
眼睛
反射光
3.光对叶绿素的破坏作用
4.铜在叶绿素分子中的替代作用
实验四
叶绿体色素的性质测定和分离
一、实验原理 叶绿体中的四种主要色素为脂溶性色素，可用 有机溶剂丙酮提取。 叶绿素具有荧光现象，在强光照射下易受破坏。
在酸的作用下，叶绿素卟啉环中的Mg原子易被 H取代而产生褐色的去镁叶绿素。当有大量铜离子 存在时，共热后可产生绿色的铜代叶绿素，这是因 为铜占据了以前镁所占掘的位置的缘故。
5.黄色素与绿色素的分离 6.色素溶液吸收光谱的观察
7.叶绿体色素的分离(进行分析和解释。 2、回答P56问题2。
下周实验
叶绿素a和b含量的测定 P58-60
每小组自备一种阳生植物和一种阴生植物的新 鲜叶片若干。 阳生植物如：牵牛花、马樱丹、假连翘等 阴生植物如：蕨类植物、天南星科(笔管龙、尖 头梨)等
叶绿素是双羧酸酯，能在碱作用下皂化，所产 生的盐能溶于水。类胡萝卜素不发生此反应。 叶绿素与类胡萝卜素的吸收光谱不同。 纸层析法是分离色素的简便方法，当溶剂推动 色素混合物不断在滤纸上流动时，由于不同色素在 两相(固定相和流动相)之间的分配系数不同，有的 移动较快，有的较慢，因而被分离。
二、器材与试剂 天平、研钵、剪刀、量筒、漏斗、烧杯、试 管、试管架、酒精灯、试管夹、分液漏斗、分光 镜、移液枪 植物叶片、丙酮、石英砂、碳酸钙、盐酸、 醋酸铜、乙醚、KOH、甲醇、四氯化碳、无水硫酸 钠、层析滤纸、毛细滴管