《光合色素的提取和分离》实验解读

舟山中学 杨重云

一、实验原理

1(色素提取原理:色素溶于有机溶剂而不溶于水，可用95%的乙醇、丙酮等有机溶剂来溶解色素，从而提取绿叶中的色素。色素提取也可用水浴加热法，即把叶片剪碎后放在95%的乙醇中，进行隔水加热来提取。一般地说，叶片加热到变成黄白色，叶片中的色素基本上被提取出来了。

2(色素分离原理:各种色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散速度比较快，反之则比较慢，从而使各种色素相互分离开来。

二、实验中几种化学药品的作用

化学药品 作用

95%的乙醇 溶解色素，提取色素

层析液 分离绿叶中的色素

二氧化硅 增加杵棒与研钵间的摩擦力，破坏细胞结构，使研磨充分

碳酸钙 防止研磨过程中色素被破坏

三、实验流程

选取材料?提取色素?制备滤纸条?点样?色素分离?观察结果。

四、实验结果及分析

1(从色素带的宽度可推知色素含量的多少依次为:叶绿

素a,叶绿素b,叶黄素,胡萝卜素。 橙黄色

2(从色素带的位置可推知色素在层析液中的溶解度大黄色 小依次为:胡萝卜素,叶黄素,叶绿素a,叶绿素b。 蓝绿色

黄绿色 3(在滤纸条上距离最近的相邻两条色素带是叶绿素a

与叶绿素b，距离最远的相邻两条色素带是胡萝卜素与叶黄

素。

五、实验中的注意事项

1(选材:选取鲜嫩深绿的叶片，以保证含有较多的色素。

2(提取色素:研磨要迅速、充分，以保证提取较多的色素。

3(点样:用力要均匀，快慢要适中。滤液细线要细、直，且干燥后重复画3,4次，使滤液细线既有较多的色素，又使各色素扩散的起点相同。

4(色素分离:滤纸上的滤液细线要高于层析液液面，不要触及层析液，以防色素溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带。

5(实验安全:本实验需接触层析液等有害物质，实验结束后一定要用肥皂将手洗净。

六、实验成功的关键

1(选取的叶片要新鲜、颜色要深绿，以保证含有较多的色素。

2(研磨要迅速、充分。叶绿素不稳定，易被活细胞内的叶绿素酶水解，因此要加碳酸钙，以防止色素被破坏。乙醇容易挥发，所以研磨要迅速。充分研磨使叶绿体完全破裂，从而提取较多的色素。

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3(滤液细线不仅要求细、直，而且要求含有较多的色素，所以要求待滤液干后再画2,3次。

4(滤液细线不能触及层析液，否则色素溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带。

七、色素提取液呈淡绿色的原因分析

1(选取材料不合适，色素含量较少。

2(研磨不充分，色素未能充分提取出来。

3(称取绿叶过少或加入乙醇过多，色素溶液浓度过低。

4(未加碳酸钙或加入过少，色素分子部分被破坏。

八、典例分析

例1、下列有关“叶绿体色素的提取和分离”实验的叙述正确的是, ,

A(加入碳酸钙防止滤液挥发 B(用无水酒精或丙酮分离滤液中的色素

C(用NaCl溶液提取叶片中的色素 D(加入二氧化硅,石英砂,有利于充分研磨

解析:加入碳酸钙是为了防止色素被破坏，分离色素用层析液，提取色素用乙醇或丙酮等有机溶剂。

答案:D

例2、从高等植物叶片中分离出4种光合色素～其中呈橙黄色的是, ,

A(叶绿素a B(叶绿素b C(胡萝卜素 D(叶黄素

解析:本题考查叶绿体色素的种类和颜色的对应知识，胡萝卜素――橙黄色;叶黄素――黄色;叶绿素a――蓝绿色;叶绿素b――黄绿色。

答案:C

例3、在叶绿体色素的提取和分离实验中～收集到的滤液绿色过浅～其原因可能是, ,

?未加石英砂、研磨不充分 ?一次加入大量的无水酒精提取

?分次加入少量无水酒精提取 ?使用放置数天的菠菜叶

A(??? B(??? C(??? D(???

解析:石英砂的作用使研磨充分;无水酒精的作用是溶解色素，提取色素，但加入大量的无水酒精则提取液中色素的浓度低;放置数天的菠菜叶色素破坏。

答案:D

例4、请回答“叶绿体色素提取和分离”实验的相关问题:

,1,甲同学利用新鲜的玉米绿色叶片进行“叶绿体色素提取和分离”实验～在滤纸上出现了四条清晰的色素带～其中呈黄绿色的色素带为 。

,2,该同学改变层析液组成后继续进行实验～滤纸条上只出现了黄、绿两条色素带。他用刀片裁出带有色素带的滤纸条～用乙醚分别溶解条带上的色素～浓缩后用一分析仪器检

来判断条带的色素种类。 测～通过分析色素溶液的

,3,实验结束几天后～乙、丙两同学发现部分预留叶片已变黄。乙同学认为这是由于叶片中某些色素降解所造成的～丙同学则认为某些色素含量增加。根据所学知识～你将如何设计实验来判断两个同学的观点是否正确,

解析:要判断叶片变黄是由于某些色素分解还是某些色素增加造成的，可通过变黄叶片与未变黄叶片的色素提取分离的结果作对照，比较两组色素的组成及含量即可。

答案:(1)叶绿素b (2)吸收光谱 (3)从预留的叶片中挑选出足量的、份量相等、大小相近的已变黄的叶片和尚未变黄的叶片为实验材料，在相同条件下，再次进行叶

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绿体色素的提取分离实验，测定和记录实验结果，比较这两种叶片各种色素的组成及含量后，得出结论。

例5、分别在A、B、C三个研钵中加2克剪碎的新鲜菠菜绿叶～并按下表所示添加试剂～经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液～即:深绿色、黄绿色,或褐色,、几乎无色。

处理 A B C

SiO,少量, ， ， ， 2

CaCO,少量, , ， ， 3

95%乙醇,10毫升, ， , ，

蒸馏水,10毫升, , ， ,

注:“，”表示加,“,”表示不加。

试回答:

,1,A处理得到的溶液颜色是 ～原因是 。

,2,B处理得到的溶液颜色是 ～原因是 。

,3,C处理得到的溶液颜色是 ～原因是 。

解析:比较项目A、B、C 3个研钵中所加不同成分的作用是:加入CaCO(少量)可以3防止叶绿素被破坏，95%的乙醇能溶解色素，而蒸馏水是作为对照，色素不溶于水。通过比较可知，A由于没有加入CaCO(少量)，部分叶绿素受到破坏，处理得到的滤液颜色是黄3

绿色;B虽加了CaCO(少量)，但没有加乙醇，只加了蒸馏水，由于色素不溶于水，处理3

得到的滤液几乎无色;C加入CaCO(少量)和乙醇，没有加蒸馏水，由于大量色素溶解于3

乙醇中，处理得到的滤液颜色是深绿色。

答案:(1)黄绿色 部分叶绿素受到破坏 (2)几乎无色 叶绿素不溶于水 (3)深绿色 大量色素溶于乙醇中

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