叶绿体中色素的提取和分离

生物实验报告《叶绿体中色素的提取和分离》实验报告实验目的：1. 学习叶绿体中色素的提取和分离的方法；2. 观察叶绿体中不同色素的吸收光谱。

实验原理：叶绿体是植物细胞中的特殊细胞器，其中含有多种色素，包括叶绿素 a、叶绿素 b、类胡萝卜素等。

这些色素能够吸收不同波长的光线，并转化为化学能以参与光合作用。

本实验利用溶剂提取和色谱柱分离的方法，将叶绿体中的色素提取出来，并通过紫外-可见光分光光度计测定不同色素的吸收光谱。

实验步骤：1. 取一片鲜叶（最好选择深绿色的叶片）切碎，加入适量的乙醇或醋酸乙酯中浸泡，使叶绿体释放出色素。

注意保持容器密封以避免光照。

2. 将浸泡片刻半小时，使叶绿体彻底释放色素。

3. 将叶绿体悬液过滤，收集含有色素的过滤液。

4. 取一支色谱柱，填充色谱吸附剂（如硅胶），再用无色溶剂（如正己烷）预洗一次。

5. 将收集到的含色素液体加入色谱柱中，用无色溶剂洗脱，收集不同色素的洗脱液。

6. 用紫外-可见光分光光度计测定不同色素的吸收光谱。

实验结果：根据实验数据得到不同色素的吸收光谱曲线，可观察到叶绿素 a 在400-500 nm波长范围内有最大吸收峰，叶绿素 b 在450-550 nm波长范围内有最大吸收峰，类胡萝卜素在500-600 nm波长范围内有最大吸收峰。

根据吸收光谱的不同，可以推测各色素在光合作用中的吸收波长和参与的反应。

实验结论：通过该实验，我们成功地提取和分离了叶绿体中的色素，并观察到不同色素的吸收光谱。

这些实验结果可以帮助我们深入了解植物光合作用的机制，以及不同色素在光合作用中的作用。

同时，该实验也展示了提取和分离生物样品中化学物质的基本实验技巧和原理。

“叶绿体中色素的提取和分离”实验改进（2）1．提取色素为了得到墨绿色的色素滤液，于实验前2～3天，取质地柔软、深绿色的草本植物的叶片放在通风处阴干。

研磨时，所取叶片要除去粗的叶脉和叶柄。

向研钵中加入少量二氧化硅和碳酸钙，进行研磨。

待研磨充分后，再加入少量氯化钠和适量丙酮，就出现了深绿色的液体，液体经脱脂棉过滤后就得到了墨绿色的色素滤液。

2．划滤液细线用毛细吸管吸取色素滤液，采用毛笔的执笔方式握住毛细吸管，悬腕，沿滤纸条上的铅笔划线作快速的划动，重复2～3次，就可以得到细、匀、齐的滤液细线。

3．分离色素（1）采用小试管法取长15cm、直径15mm的小试管，试管塞用橡皮塞。

在橡皮塞的中央用刀片刻一细槽，然后将划过滤液细线的滤纸条无色素的一端，插入橡皮塞的细槽中。

向小试管内加入3．5ml层析液，将滤纸条慢慢地垂直插入层析液中，橡皮塞要塞紧小试管。

注意滤液细线不能没及层析液。

（2）采用培养皿法不用滤纸条，也不划滤液细线，而取直径为10cm的干燥圆形定性滤纸，用毛细吸管吸取色素滤液，在滤纸的中央点成圆形的色素斑。

重复4～5次。

然后取一枚缝衣针，穿一条细棉线，在棉线末端打个结，将针穿过滤纸上的色素斑中心，在距线结约4cm处剪断棉线。

取直径l0cm的培养皿一套，向培养皿底中加入5ml层析液。

把上述圆形滤纸扣在培养皿底上面，无线结的一面朝下，棉线则浸没在层析液中。

再将培养皿盖盖在滤纸上。

采用该方法，可以看到色素随层析液由线结处向周围均匀扩散。

因此得到的4条色素带呈同心环状，十分清晰。

而且层析时，滤纸上的色素不会没及层析液中，点色素斑比划滤液细线容易得多，实验效果非常显著。

叶绿体中色素的提取和分离问题：（1）研磨时为什么加SiO2 和CaCO3?加入ＳｉＯ２目的是研磨充分，加入ＣａＣＯ３目的是保护色素，避免被酸性物质破坏（细胞内含有酸性物质，细胞结构被破坏后，叶绿体色素有可能和酸性物质直接接触）（2）研磨叶片时为什么加2mL丙酮？色素易溶于有机溶剂丙酮（3）研磨时为什么要迅速而充分？迅速：研磨过慢，色素有可能被破坏，充分：尽可能的把色素全部在叶片中释放出来（4）将研磨液过滤后的滤液收集到小试管中，为什么要用棉塞将试管口塞紧？内含丙酮，丙酮易挥发，塞紧可防止挥发（5）制备滤纸条时为什么要将纸条的一端剪去两角？层析时，滤纸条两侧边缘扩散较快，减掉两角后，扩散後的色素线可以呈现直线，便于观察（6）为什么要用培养皿盖在盛有层析液的烧杯上？层析液易挥发，这样可以防止挥发。

（7）为什么各种色素带的宽窄有差异？各种色素的含量不同导致色素带宽窄有别（8）实验结束后为什么要用肥皂将手洗干净？丙酮和乙醚有一定毒性（9）整个实验采用什么方法？纸层析法提取液和层析液都是有机溶剂，都能溶解色素。

作用不同：提取液是提取色素，层析液是分离色素。

成分不同：提取液一般用丙酮，层析液是由20份石油醚，2份丙酮和1份苯混合而成。

分离原理是叶绿体中的四种色素在层析液中的扩散速度不同，如果采用丙酮作为层析液的话各种色素分子在其中溶解度差别不大，扩散速度也不存在明显差异那么就没有办法达到分离各种色素的目的。

叶绿体中的色素都能溶解于有机溶剂中，如：丙酮（酒精）等。

所以可以用丙酮提取叶绿体中的色素。

叶绿体中的四种色素在层析液中的扩散速度不同，层析液的主要成分是石油醚，石油醚是一种脂溶性很强的有机溶剂，叶绿体中的四种色素在石油醚中的溶解度不同：溶解度最高的是胡萝卜素，它随石油醚在滤纸上扩散得最快；叶黄素和叶绿素a的溶解度次之；叶绿素b的溶解度最低，扩散得最慢。

这样，几分钟后，四种色素就在扩散过程中分离开来。

实验八叶绿体中色素的提取和分离一．实验原理：色素提取原理：利用相似相溶原理，色素可以溶解于酒精、丙酮等有机溶剂中，形成色素液。

色素分离原理：由于四种色素在层析液的溶解度不同，因而四种色素在滤纸上的扩散速度也不同，从而将它们分离开来。

二．实验材料：新鲜的绿色叶片、干燥的定性滤纸、烧杯、研砵、玻璃漏斗、尼龙布、毛细吸管、剪刀、小试管、培养皿盖、药勺、量筒、天平。

药品：丙酮、层析液、二氧化硅、碳酸钙。

三．实验过程：（一）。

制备色素滤液：1．取叶：称取5克新鲜的绿色植物叶片，然后剪碎，放入研砵中；2。

研磨：A．研砵中分别加入以下物质：二氧化硅：为了使研磨充分；碳酸钙：保护色素免受破坏；丙酮：作为色素的溶剂。

思考题：（1）研磨时要使叶绿素能够提取出来，要破坏多少层膜？提示：应该是3层，一层细胞膜，两层叶绿体膜。

（2）碳酸钙保护色素的原理是什么？因为叶绿素极易分解，在研磨过程中，细胞结构被破坏，细胞液中的有机酸释放出来，很容易破坏叶绿素分子，为了缓冲研磨液中的PH值一，可以加入碳酸钙，来中和释放出来的有机酸，从而避免了叶绿素被破坏。

B．充分迅速地研磨；充分是为了彻底破坏细胞结构，迅速是为了防止丙酮挥发；防止挥发采取的措施：在研砵上加一个中间有洞的纸，把玻璃棒插在中间研磨可以减少挥发。

3．取滤液：在一支试管上插入一个小漏斗，中间用脱脂棉或者尼龙布作为过滤用，迅速倒入研磨滤液，进行过滤，然后在试管口用棉花塞紧。

思考题：为什么要迅速倒入？为什么要用棉花塞紧试管管口？同样为了防止丙酮挥发；同时由于色素极容易被光和空气所破坏，所以要避光和隔绝空气保存。

（二）制备滤纸条：1。

干燥处理过的定性滤纸；为何干燥处理？有利于层析液在滤纸上的扩散；2．规格：6㎝×1㎝3．处理：在滤纸的一端，剪去两角，大约距1㎝处，角度约45°；剪角的目的是什么？因为在靠近两侧的层析液扩散的速度比较快，剪去两角后，扩大了两侧层析液扩散的距离，可以调整层析液扩散处于同一平面。

叶绿体色素的提取和分离(纸层析法)叶绿体是植物细胞中重要的细胞质器之一，它们负责植物的光合作用，能够将光能转化为化学能，生产出有机物质和氧气。

叶绿体中含有多种色素，包括叶绿素、类胡萝卜素和花青素等，它们的色彩不同，吸收光的波长也不同，能够促进光合作用的进行。

叶绿体色素的提取和分离是一项重要的实验技术，科研工作者可以通过这种方法研究叶绿体的结构和功能，探究光合作用的机制，还可以进一步研究色素的生物活性和作用机理。

下面介绍纸层析法提取叶绿体色素的方法。

实验材料：1.醋酸丙酮乙酯2.正戊烷3.氯仿4.纯化水5.三氯乙酸6.薄层色谱板（取硅胶G板）7.深磁杯8.玻璃棒（或玻璃片)9.分离漏斗实验过程：1.取新鲜叶片，用纯化水冲洗干净后，将叶片用三氯乙酸溶液浸泡5-10分钟，轻轻搅拌，直至叶绿体脱离。

2.将叶绿体用分离漏斗过滤干净，加入少量的纯化水，制备得到含叶绿体的溶液。

3.将叶绿体溶液与醋酸丙酮乙酯混合，并加入一定量的正戊烷作为流动相，混合均匀后，取一片薄层色谱板，仔细涂抹硅胶G，然后放入深磁杯中。

4.将混合物用玻璃棒（或玻璃片)沿着涂有硅胶的色谱板上的一个角从上往下涂抹成一条线，使其长度大约为2.5cm左右，以保证在移液的过程中色素的有效分离。

5.将涂抹好的薄层色谱板置于流动相中，使其上升，当流动相向上液面到达约10mm处时，将其取出晾干，然后在烘箱中烘干5-10分钟，直至洁白无色，取出备用。

6.利用紫外线灯照射薄层色谱板，色素就会显示出来，然后用扫描器或者其它检测方法，对其中的不同颜色区域进行分离。

7.进行分离后，将薄层色谱板中各区域的色素用氯仿溶液洗净，然后加入适量的正戊烷，将其中的花青素、叶绿素和类胡萝卜素分别收集起来，称重、干燥，制备得到不同色素的提取物。

总结：。

1．实验原理(1)提取：绿叶中的色素溶于有机溶剂而不溶于水，可用无水乙醇等有机溶剂提取绿叶中的色素。

(2)分离：各种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素相互分离。

2．实验步骤选材→提取色素→制备滤纸条→画滤液细线→分离色素→观察结果。

3．实验分析(1)需要选用新鲜绿色叶片作实验材料的原因是什么？提示：新鲜绿色叶片中色素含量高，从而使溶液中色素含量较高，实验效果明显。

(2)提取色素时，需加入哪些物质？它们的作用分别是什么？提示：无水乙醇：提取绿叶中的色素。

CaCO3：防止研磨过程中色素被破坏。

SiO2：使研磨更充分。

(3)若色素提取液呈现淡绿色，可能的原因有哪些？提示：①叶片颜色浅；②绿叶不新鲜；③研磨不充分；④未加入CaCO3或加入量太少；⑤加入的无水乙醇量太大；⑥研磨时间过长，部分色素被破坏。

(4)制备滤纸条时，为什么要剪去两角？提示：防止层析液沿滤纸边缘扩散过快，从而导致色素带分离不整齐。

(5)为什么滤液细线要重复画，且线要细、直、齐？提示：重复画线是为了增加色素的浓度，使分离出的色素带清晰分明。

画线细、直、齐是为了防止色素带之间出现重叠。

(6)层析时，为什么不能让滤液细线触及层析液？提示：滤纸条上滤液细线触及层析液，会使滤液细线上的色素溶解于层析液中，滤纸条上得不到色素带，使实验失败。

(7)根据层析后得到的如下结果填写角度一以基础判断的形式，考查实验选材及试剂的作用及实验操作1．(2013·海南高考)关于叶绿素提取的叙述，错误的是()A．菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料B．加入少许CaCO3能避免叶绿素被破坏C．用乙醇提取的叶绿体色素中无胡萝卜素D．研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分解析：选C菠菜绿叶含大量的色素，易于研磨，是提取色素的良好材料。

加入少许CaCO3的目的是中和液泡破坏后释放的酸性物质，防止研磨中色素被破坏。

叶绿体中的色素有叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素等，四种色素均溶于乙醇。

叶绿体色素的提取和分离
叶绿体色素是位于植物叶绿体中的一类有机化合物，包括叶绿素 a、叶绿素 b、类胡萝卜素等。

提取和分离叶绿体色素的方法如下：
1. 手工研磨法：将植物叶片取出后，加入适量的减水醇（如乙醇或甲醇），用研钵或机械研磨器搅拌研磨，使细胞破碎释放叶绿体色素。

然后通过离心将悬液离心分离出叶绿体色素。

2. 酒精沉淀法：将植物叶片切碎后加入适量的酒精溶液，用撇去悬浮物，然后再用滤纸滤除酒精中的杂质。

过滤后的溶液可以进行酒精沉淀，即加入适量的酒精悬浮叶绿体色素，并通过离心分离出沉淀。

3. 层析法：将植物叶片经过研磨和过滤后得到的色素溶液，可以通过色谱柱层析进行分离。

常用的色谱柱包括硅胶柱、纸层析柱和高效液相色谱柱等。

通过向色谱柱中加入适当的溶剂系统，可以将叶绿体色素按照其亲水性和亲油性进行分离。

4. 液-液萃取法：将植物叶片研磨并与适量的有机溶剂（如二氯甲烷、苯或正己烷）混合，通过摇晃、振荡或搅拌等方法，使叶绿体色素在有机相和水相之间分配。

随后，分离有机相并蒸干，即可得到叶绿体色素。

这些方法可以根据实验需求和设备条件选择使用，提取和分离叶绿体色素可以用于进一步的分析和研究。

叶绿体中色素的提取和分离,实验报告实验报告设计叶绿体中色素的提取和分离叶绿体中色素的提取和分离一、实验目标1、知识方面（1）探究叶绿体中含有几种种色素：理解它们的特点及与光合作用的关系（2）了解纸层析法的原理。

2、能力方面掌握提取和分离叶绿体中色素的方法。

3、情感态度与价值观方面认识生物科学的价值，乐于学习生物科学，养成质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度二、实验原理1、色素提取的原理：叶绿体中的色素能溶于有机溶剂中，故可用丙酮和无水乙醇提取色素。

2、色素分离的原理：叶绿体中的各种色素在层析液中的溶解度不同。

溶解度大的色素，在滤纸上随层析液的扩散速度快；溶解度小的色素，在滤纸上随层析液的扩散速度慢。

三、实验准备实验材料：新鲜的绿叶（如新鲜菠菜叶片）。

实验仪器及用具：定性滤纸，研钵，玻璃滤斗，脱脂棉，尼龙布，毛细吸管，剪刀，药勺，量筒（10mL），天平，试管，试管架，滴管，培养皿，三角瓶，烧杯试验试剂：无水乙醇（或丙酮），层析液（CCl4），石英砂（SiO2）和碳酸钙（CaCO3）四、实验步骤1、叶绿体色素的提取（1）取菠菜新鲜叶片5g，洗净，擦干，去掉中脉，剪碎，放入研钵中。

（2）向研钵中加入少许碳酸钙和二氧化硅，再加10mL无水乙醇，进行迅速、充分研磨（二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙可防止研磨中色素被破坏）。

（3）将研磨液迅速倒入漏斗（漏斗基部放一块单层尼龙布）中进行过滤。

将滤液收集到试管中，及时用棉塞将试管口塞严。

2、制备滤纸条用预先干燥处理过的定性滤纸，将滤纸剪成长10 cm、宽1cm 的滤纸条，在滤纸条的一端剪去两角（防止层析液在滤纸条的边缘扩散过快），并在距离这一端1cm处用铅笔画一条细的横线。

3、画滤液细线用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细而直的滤液细线。

待滤液干后，再画二三次。

4、分离叶绿体中的色素将3 mL层析液到入烧杯中，将滤纸条（有滤液细线的一端朝下）略微斜靠着烧杯的内壁，轻轻地插入到层析液中，随后用培养皿盖盖上烧坏。

叶绿体色素的提取和分离Ⅰ．提取与分离一、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。

它们与类囊体膜相结合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，故可用乙醇等有机溶剂提取。

提取液可用色谱分析的原理加以分离和鉴别。

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，混合物中各种成分在两相（固定相和流动相）间具有不同的分配系数，所以移动速度不同，经过一定时间后，可将各种色素分离。

常用的色谱分析有薄层层析和柱层析两种。

二、材料、仪器设备及试剂（一）材料菠菜、小白菜叶片（二）仪器设备研钵，漏斗、三角瓶、剪刀，滴管，培养皿（直径11c m），平底短玻管，圆形滤纸（直径11c m），薄层色谱硅胶预制板。

（三）试剂（1）95%乙醇。

（2）石英砂。

（3）碳酸钙粉。

（4）展开剂：按石油醚：丙酮：苯（7:5:1）比例配制（V/V）。

三、实验步骤1．叶绿体色素的提取（1）取小白菜叶片3g左右，洗净，擦干，去掉中脉剪碎，放入研钵中。

（2）研钵中加入少量碳酸钙粉，加2~3m l95%乙醇，研磨至糊状，再加10~15m l9.5%乙醇，上清液用漏斗过滤，残渣再用10m l9．5%乙醇冲洗一次，一同过滤于三角瓶中。

2．叶绿体色素的分离（1）取薄层色谱硅胶预制板一个，用点样毛细管吸取乙醇叶绿体色素提取液，沿硅胶板的长度方向涂在板的一边，使色素扩散的宽度限制在0.5c m以内，风干后，再重复操作数次。

（2）在层析缸中加入适量的展开剂，将硅胶板带有色素的一端插入层析缸中，使硅胶板下端浸入展开剂中（但不要使色素带进入展开剂中）。

迅速盖好层析缸盖。

此时，展开剂借毛细管引力顺滤纸条向上扩散，并把叶绿体色素向上推动，不久即可看到各种色素的色带。

（3）当展开剂前沿接近硅胶板边缘时，取出硅胶板，风干，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。

实验六叶绿体中色素的提取和分离Ⅰ实验程序五、方法步骤(观察录象)1.研磨2.滤液3.把滤液印在滤纸上(与教材不同)4.层析☆用毛细吸管划线时间长易损伤纸纤维,效果欠佳,改用玻璃片印迹,效果好。

结论:叶绿体含有四种色素,胡萝卜素在最上端,呈橙黄色；其次是叶黄素，呈黄色；中间是蓝绿色的叶绿素a ；下端是黄绿色的叶绿素b。

注意:本实验丙酮加入3mL足够，研磨液用杵棒推挤，即可挤出较浓的色素提取液，连同糊状物直接倒入小烧杯，不需过滤，但挤出的研磨液仍可称为“过滤液〞。

Ⅱ随堂演练1.通过纸层析分离叶绿体色素，结果在滤纸条上出现四条色素带，从上到下依次为〔〕A.胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素bB.胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素b、叶黄素C.叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素D.叶黄素、叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素2.以下关于“叶绿体色素提取和分离〞的实验描述中，不属于实验要求的是〔〕A.提取高等植物叶绿体中的色素B.用纸层析法分离色素C.了解各种色素的吸收光谱D.验证叶绿体中所含色素的种类3.用纸层析法将色素进行分离,在滤纸条上出现的最窄的一条色素带的颜色是〔〕A.黄色B.橙黄色C.黄绿色D.蓝绿色4.提取叶绿体中的色素时要加丙酮，其原因是〔〕A.让色素溶解B.防止叶绿素被破坏C.便于将叶片研磨成匀浆D.促使叶绿体中色素分离5.在叶绿体色素的提取和分离实验中，在滤纸条上扩散速度最快的色素是〔〕A.叶绿素aB.叶绿素bC.胡萝卜素D.叶黄素6.绿色植物的光合作用中，叶绿素是〔〕A.光合作用的原料B.光合作用的产物C.能量转换器D.氢的接受器7.右图为用分光光度计测定叶片中两类色素吸收不同波长光波的曲线图，请判定A和B分别为何种色素〔〕A.叶绿素、类胡萝卜素B.类胡萝卜素、叶绿素C.叶黄素、叶绿素aD.叶绿素a、叶绿素b8.将几株相同的天竺葵放在不同的光下生长，其他条件都相同，一段时间后，生长状态最差的应是〔〕A.蓝紫光下的天竺葵B.黄绿光下的天竺葵C.红橙光下的天竺葵D.红光下的天竺葵9.以下作用不属于叶绿素的功能的是〔〕A.吸收光能B.利用光能使水分解C.利用光能合成ATPD.固定和还原二氧化碳参考答案:1.A 2.C 3.B 4.A 5.C 5.C 6.A 7.B 8.D 9.DⅢ课后作业1.能力提高练习(1)在圆形滤纸的中央，点上叶绿体色素的提取液进行层析，随着层析液从滤纸的中央向四周扩散，形成四个色素环带，排在最里圈的色素是〔〕A.橙黄色B.黄绿色C.蓝绿色D.黄色(2)生物学家恩格曼将可见光通过三棱镜后照射在丝状绿藻上，发现原来丝状绿藻周围均匀分布的好氧性细菌发生重新分布，不同区域聚集着不同数量的细菌(如图)，请分析回答:①细菌重新分布时，主要聚集在光投射区的绿藻周围。