- 1 - 色素的提取和分离
色素提取是将给定物质中的色素物质从整体分离出来，可以说是最重要的步骤。它是一种从原料中把有益成分提取分离出来，以实现对有益成分的深入研究和利用。色素提取技术在药物、营养品、化妆品等领域都有着重要的应用，因此提取技术的研究、发展具有重要的意义。
色素的提取的一般分为液体提取和固相提取两种，液体提取是将色素和其它体系中的物质通过溶剂分离技术，将色素从其它成分中分离出来；固相提取是通过物料混合，经过对差异种类的色素物质的特定比例的多次溶解和凝固操作，以达到目的物的分离的技术。
液体提取的色素分离的技术原理是利用物质的溶解性差异来分离特定的色素，按照溶解性的不同，色素在溶剂中分成了几种，比如在水中分离出水溶性的色素，在植物油中分离出植物油溶性的色素，在醇溶液中分离出醇溶性的色素等。在液体提取技术中，常用到溶剂萃取（solvent extraction） 、溶剂析出（solvent precipitation）、层析（chromatography）、沉淀（precipitation）等技术。
固相提取的色素分离的技术原理是利用物质的比重不同，让轻的漂浮在重的的上面，然后利用重力和动力将轻的抽出，在固相提取技术中，常用旋涡动力、重力、悬浮、折射、磁力等技术来进行色素的提取与分离。
色素提取和分离技术在各行各业都有着重要的应用，它可以在食品工业、化妆品工业、药物工业中应用，比如茶叶、香料、染料、香 - 2 - 水等，利用色素提取和分离技术可以从含有花青素、胡萝卜素、花色苷等的原料中获得，提取并分离出有功效的有益成分。
此外，色素提取和分离技术还可以应用于环境治理，可以用色素提取处理含色性废水，如钝化油脂后的污水、阔叶树的枝叶对水的影响等，它们含有芳香烃、色素、脂肪酸等有机物，将其经过色素提取处理后，污水中的溶解性色素就可以降解，同时也能减少污染物的排放，减少对环境的影响。
光合色素的提取和分离
一、光合色素提取分离
1.1原理
光合色素是植物体内的生物有机分子，它们具有很强的光吸收和可以转化光能的功能。这些具有生物性和光吸收特性的分子在提取时能将其从其他植物体中有效分离出来，从而达到提取和分离的目的。
1.2方法
光合色素的提取分离方法多种多样。常见的提取方法有溶剂提取法、单一微量提取法、离子交换柱提取法、激光印记技术等。
(1) 溶剂提取法：溶剂提取法是将植物体内的溶剂放入，然后进行离心提取实验，最终用比梯度可以将光合色素从其他植体中分离出来。
(2) 单一微量提取法：单一微量提取方法是只提取当前需要的物质，对于特定的一种物质进行精确的测定。
(3) 离子交换柱提取法：离子交换柱提取方法是根据光合色素的特征来分离和检测光合色素，它采用了柱状模式的分离，使用离子交换材料作为吸附剂，利用原料的流动重力来把需要的物质吸附在离子交换柱上，从而得到光合色素。
(4) 激光印记技术：激光印记技术是通过激光束来缩小生物物质的体积，来达到将能够准确的分离和检测到光合色素的目的。
二、光合色素的应用
2.1 生物能源及环境应用
光合色素是能够吸收太阳光，进行光化学反应，释放出多种生物能源以用于生物体内能量代谢等过程的一种生物有机分子。此外，由于光合色素具有丰富的抗氧化效果，所以在环境保护方面也有着重要作用。如使用光合色素处理废水，用于抑制大气污染物的释放等。
2.2 作物研究
光合色素不仅可以作为生物能源，更可以利用其强的光敏能力来影响作物的生长。近年来，研究人员深入研究光合色素功能，以及光合色素对生物体内其他生物反应的影响，为科学研究和科技发展提供了有力支持。
分离光合色素的试剂
光合色素分离研究
1、研究环境的准备
(1)光源：有机溶剂的芯片，以及光谱仪；
(2)色素：荧光检测器，特定波长和浓度的溶液，适当的pH值；
(3)溶剂：甲醇、乙醇、硫酸一水物、双氧水、碘化氢等色料溶液；
(4)分离剂：离子交换树脂，分子筛、膜、层析等；
(5)生化试剂：抗原血清、磷酸酶抑制剂等；
(6)检测器：高效液相色谱仪、电泳仪等；
(7)原始样本：植物细胞、植物提取物、植物组织等；
2、光合色素的分离
(1)色素的提取：首先将样本分离成植物细胞和植物提取物，然后采用超声处理技术，将植物细胞提取出细胞质和植物提取物中的色素成分；
(2)色素的析离：将色素提取物通过离子交换、分子筛、膜等分离方法，进行色素分离；
(3)色素分析：利用特定波长和浓度的溶液、荧光检测器和光谱仪等设备，进行色素指纹图谱分析，结果可用来鉴定和分类植物色素等；
(4)色素的鉴别：利用抗原血清、磷酸酶抑制剂等，结合高效液相色谱仪、电泳仪等检测，对色素进行鉴定，以最终得到最准确的结果。
3、光合色素应用
(1)在细胞学、分子生物学及现代农业等领域提供有价值的研究信息，供进行相关研究；
(2)可用于分析环境污染对生物的影响，对生物耐受量进行检测；
(3)可以应用于农药残留监测，进行植物和土壤毒物的检测及诊断；
(4)作为食品添加剂、化妆品添加剂、药物材料及水质安全检测等。
综上所述，光合色素的分离研究具有重要的科学价值，可以提供有价值的研究信息，对生物耐受量进行检测，还可以应用于农药残留监测，植物和土壤毒物检测及诊断，以及食品添加剂、化妆品添加剂、药物材料及水质安全检测等。要想做好光合色素的分离研究，必须要准备相应的设备，如光源、色素、溶剂、分离剂、生化试剂、检测器和原始样本；然后可以通过超声处理技术，将植物细胞提取出细胞质和植物提取物中的色素成分；接下来运用离子交换、分子筛、膜等分离方法，进行色素分离；最后，采用特定波长和浓度的溶液、荧光检测器和光谱仪等设备，进行色素指纹图谱分析，使用抗原血清、磷酸酶抑制剂等，结合高效液相色谱仪、电泳仪等检测，对色素进行鉴定，以最终得到准确可靠的色素分离结果。
微格教学教案设计表
学科：高中生物 执教者：xxx 年级：高二 日期：xx.xx.xx
教学课题 必修一 3.4光合作用(光合色素的提取与分离实验讲解）
教学目标 1、讲解光合色素分离与提取的原理
2、分析实验的步骤
技能目标 1、通过实验学会提取和分离光和色素的方法，加深光和色素在光合作用中的所起的地位和作用
教师行为 学生行为
导入（30s）：在前面的课程当中我们已经知道了，绿色植物利用光合色素，在叶绿体中进行光合作用，那么这些光合色素到底有哪些种类呢？今天我们通过一个实验，把这些色素提取并且分离出来，对它们进行区分了解。
板书标题：一、光合色素的提取与分离
（一）、提取(6min)
选材
有机溶剂
研磨 SiO2 （石英砂）
CaCO3
过滤
叶绿体中的色素是脂溶性色素，不溶于水，我们用有机溶剂来溶解色素。
为了研磨充分，我们用粗糙的石英砂颗粒，帮助研磨。
由于在淹没过程中，会使中央液泡破裂，其中的有机酸会释放，分解色素，加入碳酸钙，中和有机酸，保护色素不被分解。
我们只需要溶有色素的乙醇溶液，为了出去
残渣，要进行过滤。
（二）、分离（纸层析法）（5min)
图示
由于不同种类的色素性质不同，进行“跑步比赛”把它们区分出来。
设置起跑线：用毛细管吸取样液，“起跑线上”重复画3-4次的细线。（干了再画下一次）
用层析液带着它们跑步：由于不同的色素在层析液中溶解度不同，扩散的速度不同，相同时间内跑的距离不一样，就形成了不同的色素带，从而把这些不同的色素分离开来。
