不同环境条件下植物叶绿素a、b含量比较

一、实验课题名称：不同环境条件下植物叶绿素a、b含量的比较

二、选题背景或文献综述：

《植物生理学实验指导》（第四版）、《植物生理学》（第六版）、上网查阅相关资料

阴生植物也称“阴性植物”，是在较弱的光照条件下生长良好的植物，但并不是阴生植物对光照强度的要求越弱越好，而是必须达到阴生植物的补偿点，植物才能正常生长，阳生植物也称“阳性植物”，光照强度对植物的生长发育及形态结构的形成有重要作用，在强光环境中生长发育健壮，在阴蔽和弱光条件下生长发育不良的植物称阳性植物，这类植物要求全日照，并且在水分、温度等条件适合的情况下，不存在光照过强的问题。

阳生植物和阴生植物的区别:关于光的饱和点和补偿点光是光合作用的能

量来源，光照强度直接影响光合速率，在其它条件都适宜的情况下，在一定范围内，光合速率随光照强度提高而加快，当光照强度高到一定数值后，光照强度再提高而光合速率不再加快，这种现象叫光饱和现象。开始达到光饱和现象的光照强度称为光饱和点，在光饱和点以下，随着光照强度减弱，光合速率减慢，当减弱到一定光照强度时，光合作用吸收二氧化碳量与呼吸释放二氧化碳的量处于动态平衡，这时的光照强度称为光补偿点。此时植物制造有机物量和消耗有机物量相等，不同类型植物的光饱和点和补偿点是不同的，阳性植物的光饱和点和补偿点一般都高于阴性植物。

结构和特性的区别:阴生植物的叶片的疏导组织比阳生植物稀疏，以叶绿体来说，阳生植物有较大的基粒，基粒片层数目多的多，叶绿素含量也高，阴生植物在较低的光照条件下充分的吸收光线，叶绿素a/叶绿素b的比值小，能够强烈的利用蓝紫光，阳性植物叶片小而厚，表面具蜡质或绒毛，叶脉密，单位面积内气孔多，叶绿素含量高，体内含盐分多，渗透压高，可以抗高温干旱，阳生植物的气孔一般在叶片下表皮分布的数量多于上表皮，这样可以避免阳光直晒而减少水分散失，阳生植物的呼吸速率高于阴生植物。

区分阳生植物与阴生植物，主要是根据植物对光照强度需要的不同，阳生植物要求充分直射日光才能生长或生长良好，阴生植物适宜于生长在荫蔽环境中，它们在完全日照下反而生长不良或不能生长，阳生植物和阴生植物之所以能适应不同光照，是与它们的生理特征和形态特征不同有关，以光饱和点来说，阳生植物的光饱合点是全光照（即全部太阳光照）的100％，而阴生植物是全光照的10％～50％。因为阴生植物叶片的输导组织比阳生植物的稀疏，当光照强度增大时，水分对叶片的供给不足，阴生植物便不再增加光合速率，以叶绿体来说，阴生植物与阳生植物相比，前者有较大的基粒，基粒片层数目多，叶绿素含量较高，能在较低光照强度下充分地吸收光线。此外，由于叶绿素b含量相对较多，易于吸收遮阴处的光（如漫射光），因而适于遮阴处生长。植物的光补偿点，即同一叶子在同一时

间内，光合过程中吸收的CO2和呼吸过程中放出的CO2等量时的光照强度，以光补偿点来说，阳生植物高于阴生植物，由此可推断，阳生植物的正常呼吸作用强于阴生植物。

三、实验目的和要求：

1、学会用分光光度法测定不同环境条件下植物叶绿素a、b含量；

2、熟悉在未经分离的叶绿体色素溶液中测定叶绿素a、b含量的方法及其

计算。

四、实验条件：

实验材料：金盏菊的叶片和野豌豆的叶片。

实验药品：丙酮、碳酸钙。

实验设备：分光光度计、离心机、天平、剪刀、研钵、漏斗、移液管。五、实验原理与方法：

外界环境因子（如光照、温度、矿质元素等）的变化会影响植物叶绿体色素的含量。如果混合液中的两个组分，它们的光谱吸收峰虽有明显的差异，但吸收曲线彼此又有些重叠，在这种情况下要分别测定两个组分，可根据Lamber-Beer定律，通过代数方法，计算一种组分由于另一种组分存在时对吸光度的影响，最后分别得到两种组分的含量。叶绿素a和b的吸收光谱曲线，叶绿素a的最大吸收峰在663 nm，叶绿素b在645nm，吸收曲线彼此又有重叠。根据Lambert－Beer定律，最大吸收光谱峰不同的两个

组分的混合液，它们的浓度C与吸光度A之间有如下的关系。

OD663 = 82.04 Ca+9.27Cb

OD645= 16.75 Ca+45.60Cb

经过整理之后，得到下列公式

Ca=0.0127OD663－0.00269OD645 （1）Cb=0.0229A645—0.00468A663 （2）改写为下列形式：

Ca=12.7A663－2.69A645 （3）Cb=22.9A645—468A663 （4）CT＝Ca＋Cb=8.02 A663+20.21A645 （5）式中CT为总叶绿素浓度，单位为mg/L。利用上面公式，即可计算出叶绿素a和b及总叶绿素的浓度。

六、实验方案或实验步骤设计：

1、实验材料的培养和处理：试验前采集不同环境条件下的植物叶片。

2、色素的提取：取新鲜叶片，剪去粗大的叶脉并剪成碎片，称取0.5g放

入研钵中加纯丙酮5ml。少许碳酸钙和石英砂，研磨成浆，再加80%丙酮5ml，将匀浆转入离心管，并用适量80%丙酮洗涤研钵，一并转入离心管，离心后弃沉淀，上清夜用80%丙酮定容至20ml。

3、测定光密度：取上述色素提取液1ml，加80%丙酮4ml稀释后转入比色

杯中，以80%丙酮作对照，分别测定663nm，645nm处的光密度值。

4、按公式（3）（4）（5）分别计算色素提取液中叶绿素a 、叶绿素b、叶

绿素a和叶绿素b的浓度。再根据稀释倍数分别计算每克鲜重叶片中色素的含量。

七、实验数据的处理：

八、实验结果与分析：

野豌豆的光补偿点比金盏菊的光补偿点高，所以叶绿素总的含量也相应的较高，叶绿素a∕叶绿素b的值也较高，采用丙酮和酒精进行萃取，用分光光度法测定几种阳生植物和阴生植物的叶绿素a 与叶绿素b 以及总叶绿素的含量，结果表明，供试的2种植物中，总叶绿素含量趋势为：野豌