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1、葉綠體色素的提取分離及其理化性質(zhì)的觀察2012.3一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊虼?,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(yīng)用。1.學(xué)習(xí)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(zhì)。綠色植物的光合作用是在葉綠體色素參與下進(jìn)行的,了解葉綠體色素的組成、性質(zhì)及測定對于理解光合作用的本質(zhì)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(guān),如葉綠素、類胡蘿卜素等;②??水溶性的細(xì)胞液色素:存在于液泡中,與花朵的顏色有關(guān),如花青素屬黃酮類物質(zhì)。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(shí)驗(yàn)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(zhì)相結(jié)合,而成為色素蛋白復(fù)合體,不溶于水,而溶于有機(jī)溶劑,故可用乙醇或丙酮等有機(jī)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?jiān)?ml95%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(zhǔn)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(yàn)為濾紙)對不同物質(zhì)的吸附力不同,當(dāng)用適當(dāng)?shù)娜軇┩苿訒r(shí),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(shí)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(jié)構(gòu)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(xué)結(jié)構(gòu)細(xì)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(xì)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(fēng)干后,重復(fù)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(nèi),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(dá)濾紙邊緣時(shí),取出濾紙,風(fēng)干。用鉛筆標(biāo)出各種色素的位置和名稱。(7)剪下一部分附到實(shí)驗(yàn)報(bào)告中。注意:1、色素多涂抹幾次,風(fēng)干后再涂抹第二次。細(xì),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(shí)一定要蓋嚴(yán),防止推動劑蒸發(fā)。顏色從外往內(nèi)分別是橙黃色、黃色、藍(lán)綠色和黃綠色。分別為:?實(shí)驗(yàn)結(jié)果:標(biāo)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(xué)
6、性質(zhì)很不穩(wěn)定,容易受強(qiáng)光的破壞,特別是當(dāng)葉綠素與蛋白質(zhì)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(shí)全部更新一遍。2.葉綠體色素的理化性質(zhì)光對葉綠素破壞的操作步驟:稀釋時(shí)不用嚴(yán)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(jìn)行稀釋才能做光破壞實(shí)驗(yàn),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(shí)間之內(nèi)效果不明顯。光下破壞的時(shí)間不要過長,否則看不到效果。陰天可以適當(dāng)延長,時(shí)刻觀察。陰天和晚上上課的同學(xué)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(qiáng)度較強(qiáng),約達(dá)其吸收光的10%左右,而鮮葉的熒光強(qiáng)度較低,只占其吸收光的0.l~1%。當(dāng)熒光出現(xiàn)后,立即中斷光源,用靈敏的光學(xué)儀器還可在短時(shí)間內(nèi)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