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1、葉綠體色素的提取分離及其理化性質的觀察2012.3一.實驗目的因此,測定葉綠素含量便成為研究光合作用與氮代謝必不可少的手段,在生產(chǎn)中有著廣泛的應用。1.學習葉綠體色素的提取方法。2.了解葉綠素和類胡蘿卜素的一些主要理化性質。綠色植物的光合作用是在葉綠體色素參與下進行的,了解葉綠體色素的組成、性質及測定對于理解光合作用的本質很有幫助。植物色素包括:①??脂溶性的葉綠體色素:存在于葉綠體,與光合作用有關,如葉綠素、類胡蘿卜素等;②??水溶性的細胞液色素:存在于液泡中,與花朵的顏色有關,如花青素屬黃酮類物質。二、原理與操作步驟(二)葉綠體色素的提取原理和方法各種植物葉綠體中所含的色素有數(shù)十種,可
2、分三大類。葉綠素類、類胡蘿卜素類和藻色素類(或稱藻膽素類)。后一類只存在于藻類。以下只介紹前兩類。(一).實驗材料:菠菜葉片。葉綠體中含有綠色素(包括葉綠素a和葉綠素b,酯類化合物)和黃色素(包括胡蘿卜素(烴類)葉黃素(衍生的醇類))兩大類。它們與類囊體膜上的蛋白質相結合,而成為色素蛋白復合體,不溶于水,而溶于有機溶劑,故可用乙醇或丙酮等有機溶劑提取。提取的操作步驟:乙醇提取液:(1)取菠菜葉片洗凈、擦干、剪碎、混勻,稱2g,放入研缽中。(2)加入少量石英砂及碳酸鈣粉,加1~2滴管95%乙醇,研磨至糊狀;再加10~15ml95%乙醇,提取1~3min,過濾于三角瓶中;殘渣用5ml95%乙醇沖
3、洗,一同過濾于三角瓶中。提取的操作步驟:水研磨勻槳:另取2g剪碎的新鮮葉片,放入少量石英砂(不加碳酸鈣粉),用水研磨。先加2ml蒸餾水,研至糊狀,再加蒸餾水20ml,攪均,不過濾。為做光破壞準備的乙醇提取液操作步驟:水研磨勻漿操作步驟:因吸附劑(本試驗為濾紙)對不同物質的吸附力不同,當用適當?shù)娜軇┩苿訒r,混合物中各成分在兩相(流動相和固定相)間具有不同的分配系數(shù),所以它們的移動速度不同,經(jīng)過一定時間層析后,便將混合色素分離。1.提取液中各成分分離:用色層分析的原理加以分離分配系數(shù)吸附脫吸附再吸附再脫吸附葉綠體色素的結構決定極性不同,因而在濾紙上的遷移速率不同。葉綠體色素葉綠素類胡蘿卜素葉綠素
4、a葉綠素b胡蘿卜素葉黃素葉綠素的化學結構細菌葉綠素a葉綠素a葉綠素b卟啉植醇葉綠醇烴類衍生的醇類吸附劑:濾紙推動劑:石油醚:丙酮:苯(10:2:1)步驟:(1)圓形定性濾紙1張(直徑11cm),用細頭的吸管在其中心戳一圓形小孔(直徑約3mm)。(2)另取一張濾紙條(5cm×1.5cm),沿紙條長度方向涂色素,限制在0.5cm,風干后,重復涂抹數(shù)次。沿長度方向卷成紙捻。涂抹色素要適量,量多拖尾,量少色帶看不清。涂抹色素的技巧方法:將色素放到一塊平板玻璃上,涂抹紙片,這樣涂抹的色帶窄,分離效果好。(3)紙捻帶有色素的一端插入圓形濾紙的小孔中,與濾紙平齊(勿凸出)。(4)康維皿放置培養(yǎng)皿內,康維皿
5、中央小室中加滿推動劑。(5)把帶有紙捻的圓形濾紙平放在康維皿上,使紙捻下端浸入推動劑中。蓋好培養(yǎng)皿(為什么?)。(6)推動劑到達濾紙邊緣時,取出濾紙,風干。用鉛筆標出各種色素的位置和名稱。(7)剪下一部分附到實驗報告中。注意:1、色素多涂抹幾次,風干后再涂抹第二次。細,勻,直,濃。2、涂抹的色素要適量,量多易發(fā)生拖尾,量少色帶看不清;3、紙捻卷緊;4、色素涂抹的寬度不要超過紙條的二分之一;5、中心孔要小而圓;平齊,勿突出;6、分離時一定要蓋嚴,防止推動劑蒸發(fā)。顏色從外往內分別是橙黃色、黃色、藍綠色和黃綠色。分別為:?實驗結果:標出各種色素名稱(1).光對葉綠素的破壞作用葉綠素(a,b)的化學
6、性質很不穩(wěn)定,容易受強光的破壞,特別是當葉綠素與蛋白質分離以后,破壞更快,而類胡蘿卜素則較穩(wěn)定。(提取出葉綠素后先做這一步)用15N研究燕麥葉片中色素的合成和分解發(fā)現(xiàn),72小時全部更新一遍。2.葉綠體色素的理化性質光對葉綠素破壞的操作步驟:稀釋時不用嚴格定量?稀釋2-3倍,為什么要稀釋?水提取液暗光乙醇提取液暗光注意:色素乙醇提取液的濃度太大,必須進行稀釋才能做光破壞實驗,稀釋倍數(shù)視提取液的濃度確定,濃度不要過大,否則在短時間之內效果不明顯。光下破壞的時間不要過長,否則看不到效果。陰天可以適當延長,時刻觀察。陰天和晚上上課的同學取濾紙一張,將兩種液分別涂抹在濾紙上,帶回去,放在光下處理。水研
7、磨勻漿液乙醇提取液置于光下10分鐘折疊剪開置于暗處(2)、熒光現(xiàn)象葉綠素的熒光:葉綠素酒精溶液在透射光下為翠綠色,在反射光下為棕紅色。這紅光就是葉綠素受光激發(fā)后發(fā)射的熒光。葉綠素酒精溶液的熒光強度較強,約達其吸收光的10%左右,而鮮葉的熒光強度較低,只占其吸收光的0.l~1%。當熒光出現(xiàn)后,立即中斷光源,用靈敏的光學儀器還可在短時間內看到紅色“余暉”,這是磷光。如果提取液的濃度較低,無法觀察到熒光。葉綠素的熒