叶绿素的提取分离及理化性质

叶绿素的提取分离及理化性质
实验人：张建宇2011010780 汽车系14班
实验时间：2011年10月29日
实验地点：生物馆普生实验室
实验合作人：王博远
实验名称：叶绿素的提取分离及理化性质
实验原理：叶绿体中的叶绿素a，叶绿素b，胡罗卜素，叶黄素与类囊体膜结合成的色素蛋白复合体不溶于水，而溶于有机溶剂，固可用乙醇等有机溶剂提取，提取液可用薄层色谱法加以分离和鉴别。

实验材料：1.新鲜的菠菜叶片。

2.体积分数为95％的乙醇，碳酸钙粉末，展开剂。

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。

实验步骤：（一）色素的提取：1.取新鲜叶片洗净，擦干表面，剪碎，放入研钵中。

2.加入少量的碳酸钙，加2－3ml的95％的乙醇，研磨至糊状，再加10－15ml的95％的乙醇，过滤上清液，残渣再用10ml的95％的乙醇冲洗一次，一同过滤到三角瓶中，制成了叶绿体色素的提取液。

（二）色素的分离：1.用点样毛细管取上述清液，在平行于硅胶板的短边，局下边缘1cm处用毛细管划线，等干了之后重复上述操作3－4遍；2.在层析钢中加入0.5cm高的，将有色素的一段放入，使其下端侵入展开剂中。

迅速的盖好层析缸盖；3.当各种色素得到较好的分离，展开剂前沿接近硅胶预制板上端的时候，取出硅胶预制板，并
迅速用铅笔标出展开剂前沿和各条色素带的位子。

实验结果：溶剂前沿至原点的距离：7.7cm
实验讨论：这个实验让我们明白了构成叶绿素的色素主要有4种，我们可以根据它们在层析液中的溶解度不同来提取分离它们，并能够进行进一步的研究。

课上老师讲了叶黄色的保健作用，说明了我们今天做的这个实验是很有现实意义和医学价值的，不过因为我们是初次接触到这类试验，可能在操作的熟练度上还有很大的欠缺。

不过我相信只要我们认识到了这样一个小小的实验也是包含着很大的科学奥秘，通过这个实验的探究我们能够造福更多的人，那么我想我们会在这个上面有更大的专研和思考。

理化实验
实验名称：叶绿体色素的理化试验
实验原理：叶绿素是一种由叶绿酸和甲醇与叶绿醇形成的复杂脂，固可用碱起皂化反应而生成叶绿醇和甲醇及其叶绿酸，产生的盐能溶于水中，可用此法将叶绿素和胡罗卜素分开。

叶绿素吸收光量子转变为激发态，激发态的叶绿素分子很不稳定，当他回到基态的时候会发出红光量子，因此产生萤光。

叶绿素的化学性质很不稳定，容易受到强
光的破坏，特别是当叶绿素和蛋白质分离后，破坏更快，二胡罗卜素则较为稳定。

叶绿素中的镁可以被氢离子所取代形成褐色的去镁叶绿素。

去镁叶绿素遭遇铜离子的时候就会形成铜带叶绿素，铜带叶绿素非常稳定，在光下不会被破坏。

实验材料：1.新鲜的蔬菜叶片；2.刻度试管，小试管，试管架，水浴锅，10ml移液管；3体积分数95％的乙醇，苯，醋酸铜溶液，5％的盐酸，醋酸－醋酸铜溶液，氢氧化钾－甲醇溶液
实验步骤：（一）光对叶绿素的破坏
1.取两只试管，各加入
2.5ml的叶绿素色素乙醇提取液，
并用体积分数为95％的乙醇稀释一倍。

其中一支试
管放在阳光下，另一支试管用铝箔包裹严实，40min
后对比颜色。

2.实验结果我们观察到受到光照的试管溶液变成了浅
黄色，而铝箔包裹的溶液颜色没有发生明显的变化。

（二）皂化作用（叶绿素和叶黄素的分离）
1.取一支10ml刻度试管加入3ml浓的叶绿体色素乙醇提取液，加入1ml氢氧化钾－甲醇溶液，充分摇匀。

2.片刻后，加入3ml苯，摇匀，再沿试管壁慢慢加入1ml 左右的蒸馏水，轻轻摇匀，然后置于试管架上静置分层。

若溶液不分层，则用滴管吸取蒸馏水，沿管壁滴加，同时摇匀，直到溶液开始分层，静置。

3.实验结果：溶液分为了两层，下层是稀的乙醇溶液，
其中有皂化的叶绿素a和叶绿素b（以及少量的叶黄素），上层是苯溶液，溶解有黄色的胡罗卜素和叶黄素。

（三）氢离子和铜离子对叶绿素分子中镁离子的取代作用。

1.取两支试管，第一支试管加叶绿素提取液5ml作为对照，第二支试管加叶绿体色素提取液5ml后，再加入质量分数为5％的盐酸溶液，摇匀，观察溶液颜色的变化。

当溶液变为褐色后，再加入少量的醋酸铜粉末，60摄氏度的水浴加热。

第二支试管的溶液变成了褐色，因为铜离子将叶绿素中的镁离子取代了。

2.取新鲜的植物叶片两片，放入试管中，加入醋酸－醋酸痛溶液，使之没过叶片，90摄氏度水浴加热，最后观察到叶片的绿色退去，变成了更加深的褐色。

（四）萤光现象的观察
1.取一支小试管加入3ml的叶绿体色素提取液，在直射光下照射，比较溶液的捅射光与反射光有何不同。

2.实验结果我们观察到，用LED强光灯照射试管时，透射光呈现绿色，反射光呈现深红色。

原因在于叶绿素a，叶绿素b，胡罗卜素，叶黄素会吸收大部分的红黄色光蓝紫光，而绿光会被反射，因此形成了上述实验现象。

实验结果：由于各个实验之间相互独立，因此在叙述实验步骤的时候已经说明了每个实验的结果，这里就不再赘述了。

实验讨论：1.虽然我们可以快速的说出叶绿体中重要色素的名称，但是我们其实对于他们所具有的性质可以说还是一片茫然，这就犯了学
习的空洞表层化错误。

经过今天的学习，我认识到了叶绿素的一些物理化学特性，可能刚刚接触这些性质的时候还觉得非常的不可思议，但是经过老师的讲解和联系一些中学的化学知识，我觉得这些东西都是我们自己可以总结出来的。

因此我感到学习真的需要自我的不断探索，很多看似其妙的现象只要我们一点点关注就可以释疑。

2．老师今天不断的强调要学会自己安排实验的顺序，这也给了我启示，面对一大堆没有条理的科学实验，如何统筹规划我们的时间精力，一步步该干什么。

这种管理层面的经验可能是除了实验本身我们今天学到的最多的东西，我们的社会不仅仅需要专业的技术人员，而在中国这样一个人治的社会，学会如何安排调节或许同样重要。

3．每次实验都有自己的partner，我们之间的配合直接决定了实验能否成功。

因此，操作之前不妨各自分工好，这样不仅有利于效率的最大化，同时也会让我们融入社会后更好的理解何为合作，人与人至今的交往。