植物叶绿体色素含量的测定
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叶绿体色素提取分离与理化性质及含量测定▪(一)实验目的及意义▪(二)实验原理▪(三)实验步骤▪(四)实验报告实验目的和意义▪绿色植物的光合作用是在叶绿体中的叶绿体色素中进行的,了解叶绿体色素的组成、性质及测定对于理解光合作用的本质很有帮助。
▪因此,测定叶绿素含量便成为研究光合作用与氮代谢必不可少的手段,在作物育种、科学施肥、看叶诊断中有着广泛的应用叶绿体在细胞中运动视频叶绿体在细胞中的分布与结构类囊体膜的结构及功能实验原理植物叶绿体色素是吸收太阳光能,进行光合作用的重要物质。
它一般由叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素组成。
这些色素都不溶于水,而溶于有机溶剂,故可用乙醇、丙酮等有机溶剂提取。
实验原理▪色素分离的方法有多种,纸层析是最简便的一种。
当溶剂(有机推动剂)不断从纸上流过时,由于混合物(叶绿素提取液)中各种成分在固定相(滤纸纤维素所吸附的水分)和流动相(有机推动剂)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,可将各种色素分开。
▪叶绿素是一种二羧酸——叶绿酸与甲醇和叶绿醇形成的复杂酯,故可与碱起皂化反应而生成醇(甲醇和叶绿醇)和叶绿酸的盐,产生的盐能溶于水中,可用此法将叶绿素与类胡萝卜素分开。
实验原理▪叶绿素与类胡萝卜素都具有光学活性,表现出一定的吸收光谱,可用分光光度计精确测定。
叶绿素吸收光量子而转变成激发态,激发态的叶绿素分子很不稳定,当它变回到基态时可发射出红光量子,因而产生荧光。
叶绿素的化学性质很不稳定,容易受强光的破坏,特别是当叶绿素与蛋白质分离以后,破坏更快,而类胡萝卜素则较稳定。
▪叶绿素中的镁可以被氢离子所取代而成褐色的去镁叶绿素。
去镁叶绿素遇铜则成为铜代叶绿素,铜代叶绿素很稳定,在光下不易破坏,故常用此法制作绿色多汁植物的浸渍标本。
实验步骤(1)▪根据朗伯一比尔定律,某有色溶液的吸光度D与其中溶液浓度C和液层厚度L成正比,即:▪D=KCL▪D:吸光度,即吸收光的量,C:溶液浓度, K:为比吸收系数(吸光系数),L:液层厚度,通常为1cm.▪如果溶液中有数种吸光物质,则此混合液在某一波长下的总吸光度等于各组分在相应波长下吸光度的总和,这就是吸光度的加和性。
实验四:叶绿体色素的提取、分离及叶绿素a、b含量的测定实验目的1、了解叶绿素分离与提取的原理和方法2、了解它们的光学特性和理化性质3、了解叶绿素a、b含量测定的方法。
实验原理1.脂溶性叶绿体色素提取:可用乙醇、丙酮等有机溶剂提取。
2.分离:(1)叶绿体色素的分离<纸层析法>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,可将各种色素分开。
纸层析是以滤纸纤维为固定相,而以有机溶剂作为流动相。
由于样品中各物质有不同的分配系数,移动速度因此而不同,从而达到分离的目的。
(2)叶绿素与类胡萝卜素的分离<皂化反应>叶绿素是一种二羧酸——叶绿酸与甲醇和叶绿醇形成的复杂酯,故可与碱起皂化反应而生成醇与叶绿酸的盐,产生的盐能溶于水中,可用此法将叶绿素与类胡萝卜素分开。
3.叶绿素a、b含量的测定:根据朗伯—比尔定律,某有色溶液的吸光度A与其溶液浓度c和液层厚度L成正比,即:A=φCL(φ为吸光系数) 因此,根据叶绿体色素提取液对可见光谱的吸收,利用分光光度计在某一特定波长下测定其吸光度,用公式即可计算出提取液中各色素含量。
测定663nm 和645nm两个特定波长下的吸光度A,并根据叶绿素a、b在对应波长下的吸光系数即可求出叶绿素a、b含量。
其校正过的公式为:Ca=12.7A663-2.69A645 Ca:叶绿素a浓度,mg/LCb=22.9A645-4.68A663 Cb:叶绿素b浓度,mg/LCT=Ca + Cb CT:叶绿素总浓度,mg/L实验器材:1、仪器:剪刀、漏斗、烧杯、分光光度计、分液漏斗、铁架台、移液管、吸耳球、试管、毛细管、平底大试管、天平、研钵、滤纸2、试剂:石英砂、碳酸钙、丙酮、乙醚、四氯化碳、无水硫酸钠、30%KOH-甲醇溶液3、材料:菠菜实验步骤:1、叶绿素的提取称取去中脉叶片2g左右,剪碎放入研钵中加丙酮5ml,少许碳酸钙和石英砂,研磨成浆,再加入丙酮10ml,用漏斗过滤即为色素提取液,暗处备用。
叶绿素含量的测定叶绿素的含量与植物光合作用及氮素营养有密切的关系,在科学施肥、育种及植物病理研究上常有测定的需要。
方法Ⅰ一、目的掌握叶绿素含量测定的基本原理和方法。
二、原理叶绿素与其他显色物质一样,在溶液中如液层厚度不变则其吸光度与它的浓度成一定的比例关系。
已知叶绿素a 、b在652 nm波长处有相同的比吸收系数(均为34.5)。
因此,在此波长下测定叶绿素溶液的吸光度,即可计算出叶绿素a 、b的总量。
三、材料、仪器设备及试剂1. 材料:菠菜叶;芥菜叶或其他植物叶片。
2. 仪器设备:电子分析天平;分光光度计;漏斗;25ml容量瓶;剪刀;滤纸;玻棒等。
3. 试剂:95﹪乙醇、石英砂、碳酸钙粉。
四、实验步骤1. 叶绿素的提取称取植物鲜叶0.20g(可视叶片叶绿素含量增减用量),剪碎放入研钵中,加少量碳酸钙粉和石英砂及3~5ml95﹪乙醇研成匀浆,再加约10ml 95﹪乙醇稀释研磨后,用滤纸过滤入25ml容量瓶中,然后用95﹪乙醇滴洗研磨及滤纸至无绿色为止,最后定容至刻度,摇匀,即得叶绿素提取液。
2. 测定取光径为1cm的比色杯,倒入叶绿素提取液距杯口1cm处,以95﹪乙醇为空白对照,在652 nm波长下读取吸光度(A)值。
五、计算值代入公式(1), 即可求得提取液中叶绿素浓度。
所得结将测得的吸光度A652果再代入公式(2),即可得出样品中叶绿素含量(mg ·g-1Fw)。
A652C ( mg .ml-1 ) = ———— (1)34.5公式中: C —叶绿素(a 和b )的总浓度( mg ·ml-1 )—表示在652nm 波长下测得叶绿素提取液的吸光度A65234.5为叶绿素a和b混合溶液在652nm波长的比吸收系数(比色杯光径为1cm, 样品浓度为1g·L-1时的吸光度)。
C(mg.ml-1)×提取液总量(ml)叶绿素含量(mg .g-1Fw)= ———————————————— (2)样品鲜重(g)方法Ⅱ一、目的掌握叶绿素a、b含量测定的基本原理和方法。