高中实验：叶绿体光合色素的提取与分离

实验日期：2011.9.28叶绿体色素的提取、分离、定量及理化性质的鉴定1、实验原理叶绿体色素是植物吸收太阳光能进行光合作用的重要物质，主要由叶绿素a 、叶绿素b 、胡萝卜素和叶黄素组成。

它们与类囊体膜相结合成为色素蛋白复合体。

1. 叶绿体色素的结构与分离叶绿素a为蓝黑色固体，在乙醇溶液中呈蓝绿色；叶绿素b为暗绿色，其乙醇溶液呈黄绿色。

Chla与Chlb是吡咯衍生物与镁的络合物，它们很相似，不同之处仅在于Chla第二个吡咯环上的一个甲基(-CH3)被醛基(-CHO)所取代即Chlb。

Chla与Chlb 是植物进行光合作用必需的催化剂，易溶于石油醚等非极性溶剂中。

通常植物中叶绿素a的含量是叶绿素b的三倍。

其结构式如下：类胡萝卜素是一种橙色的天然色素，属于四萜，为一长链共轭多烯，有α、β、γ三种异构体，其中β异构体含量最多。

β-胡萝卜素(R=H)和叶黄素(R=OH)叶黄素是一种黄色色素，与叶绿素同存在于植物体内，是胡萝卜素的羟基衍生物，较易溶于乙醇，在石油醚中溶解度较小。

秋天，高等植物的叶绿素被破坏后，叶黄素的颜色就显示出来。

叶绿素与类胡萝卜素都不溶于水，而溶于有机溶剂，故可用乙醇、丙酮等有机溶剂提取。

提取液可用色谱分析的原理加以分离。

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。

2. 叶绿体色素的物理性质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，当它从第一单线态返回基态时可发射出红光量子，因而产生荧光。

因为分子吸收的光能有一部分消耗于分子内部的振动上，发射的荧光的波长总是比被吸收光的波长要长。

3. 叶绿体色素的化学性质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。

生物实验报告《叶绿体中色素的提取和分离》实验目的1. 掌握叶绿体色素的提取和分离方法；2. 了解叶绿体色素的成分和结构特点；3. 通过实验观察，加深对叶绿体结构和功能的理解。

实验原理叶绿体是植物细胞中的一种独特细胞器，因为其含有叶绿素而呈现绿色。

叶绿体是光合能量的主要场所，能够将光能转化为化学能，进而为生物体提供能量。

叶绿体中含有多种色素，如叶绿素、类胡萝卜素等。

其中，叶绿素是最重要的色素，其分子结构由一个类胡萝卜素环（porphyrin环）和一个酰基侧链（phytyl侧链）组成。

叶绿素在光合作用中起着重要的作用，它能够吸收光线，将光能转化为化学能，进而提供生物体所需的营养。

叶绿体中的色素可以通过酒精沉淀的方法进行提取和分离。

酒精沉淀方法是根据不同色素在不同酒精浓度下的溶解度差异来进行色素分离的。

在实验操作中，首先要将植物组织用液氮或手动研磨方法研磨成细碎的粉末，然后将其置于离心管中，加入一定比例的酒精，并放置在温水浴中摇匀，使颜料完全溶解。

接着，将混合液离心，待沉淀出现后将上层液体倒出，待沉淀干燥后即可得到色素提取物。

实验步骤1. 准备材料。

首先准备好新鲜的菠菜叶片、冰醋酸和95%酒精；2. 研磨植物组织。

将菠菜叶片用液氮或手动研磨器研磨成细碎的粉末；3. 加入酸性试剂。

将研磨后的菠菜叶片粉末加入1ml冰醋酸，使其均匀分散；4. 加入酒精。

向组织粉末中缓慢加入5ml 95%酒精，搅拌均匀；5. 离心。

将混合液置于离心管中，进行离心30分钟；6. 取上层液体。

取离心后上层液体，避免沉淀、残渣的干扰；7. 干燥。

将取出的上层液体放置在冷暗处自然晾干；8. 分析。

对干燥后得到的叶绿体色素进行观察和分析。

实验结果实验分析本次实验使用了经典的酒精沉淀法对叶绿体中的色素进行提取和分离。

酒精沉淀法是比较简单、有效的提取方法，但是在实验中需要注意操作细节，比如酒精的浓度需要控制好，否则会影响色素的分离效果。

叶绿体中的色素具有不同的波长吸收谱，通过对其吸收谱的分析，可以确定叶绿体中各种色素的相对量和种类组成。

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：。

生物实验高中叶绿体中色素的提取和分离注意事项取材时要选用新鲜的颜色较深的叶片，以便使滤液中含较多的色素，剪碎叶片前要去掉叶柄和粗的叶脉，并且尽量将叶片剪得细碎些。

研磨时加入二氧化硅的目的是为了研磨的充分，更有效的破坏细胞结构；加入少许碳酸钙的目的是为了防止在研磨过程中，叶绿素受到破坏。

因为叶绿素分子结构中含有一个镁原子，当细胞破裂时，细胞液内有机酸的氢可以取代镁原子而成为褐色的去没叶绿素，碳酸钙可中和有机酸以防止去镁反应的发生，制得的色素提取液，应加盖避光，以免叶绿体中的色素在接触空气或光照下遭到破坏。

研磨时要迅速、充分。

一是因为丙酮容易挥发；二是为了使叶绿体完全破裂，从而能提取出较多的色素；二是叶绿素极不稳定，能被活细胞中的叶绿素酶水解而破坏。

制备滤纸条时，要将滤纸条的一端剪去两角。

这样可以使色素在滤纸条上扩散均匀，便于观察实验结果，根据烧杯的高度制备滤纸条，让滤纸条长度高出烧杯1 cm，高出的部分做直角弯折。

在滤纸条的另一端剪去两角并在离顶端1 cm处画好滤液细线后，将弯折部分用胶水粘在培养皿内顶壁上。

裁取定性滤纸时，尽量注意双手不要接触纸面，以免手上的油脂或其他脏物污染滤纸。

画滤液细线时，一定要细且直。

这样可以防止色素带重叠，使色素分子均匀分布在一条直线上，做到扩散起点一致。

重复划2~3次，是为了增加滤液细线上的色素分子数量，使实验效果更加明显。

画滤液细线时，用力要均匀，速度要适中，色素线以3 mm宽效果最佳。

基本步骤选择取材-----材料处理------提取步骤------观察结果。

实验结论色素种类色素颜色含量溶解度扩散速度色素位置(自上而下)胡萝卜素橙黄色最少最大最快最高叶黄素黄色较少较大较快中上叶绿素a蓝绿色最多较小较慢中下叶绿素b黄绿色较多最小最慢最下实验原理：DNA绿色，RNA 红色分布：真核生物DNA主要分布在细胞核中，线粒体和叶绿体内也含有少量的DNA；RNA主要分布在细胞质中。

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。

实验三叶绿体色素的提取、分离、性质及含量一、实验目的1、掌握叶绿体色素的提取方法；2、掌握纸层析法分离叶绿体色素的原理和步骤；3、掌握叶绿体色素的部分理化性质。

二、实验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。

它们与类囊体膜上的蛋白质相结合，而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，故可用乙醇或丙酮等有机溶剂提取。

提取液可用色层分析的原理加以分离。

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，混合物中各成分在两相（流动相和固定相）间具有不同的分配系数，所以它们的移动速度不同，经过一定时间层析后，便将混合色素分离。

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H+所取代而成褐色的去镁叶绿素，后者遇铜则成为绿色的铜代叶绿素，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。

三、实验仪器及材料仪器及试剂：吹风机、定性滤纸、脱脂棉、火柴、碘钨灯、95%乙醇、汽油、醋酸铜、浓盐酸、CaCO3材料：菠菜叶片四、实验步骤1、提取称菠菜叶子10g，加少许石英砂、CaCO3、乙醇研磨，研成匀浆，过滤，用乙醇定容至50ml，分装于5个试管内。

2、分离用滤纸条浸色素提取液（试管1），吹干，反复多次；将带色素的滤纸条卷成灯芯，将表面皿放在培养皿内，注上汽油，把灯芯浸在汽油内，加盖，色素层分清后，取下吹干，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。

用铅笔标出各种色素的位置和名称。

3、叶绿体色素吸收光谱曲线取1ml提取液于比色杯中（试管2），加3ml95%乙醇。

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原理、色素的种类和吸收光谱、试剂的作用和实验成败关键前情提要：关键词：色素提取和分离的原理、色素的种类、试剂的作用难度系数：★★★重要程度：★★★★基础回顾：考点一、实验的原理（1）实验：绿叶中色素的提取和分离（纸层析法）①可以利用无水乙醇提取绿叶中的色素，在研磨时还应加入少许二氧化硅和碳酸钙，其中前者有助于研磨充分，后者可防止在研磨中色素被破坏。

②分离的原理是利用色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越大的在滤纸上扩散的快，反之则慢。

考点二、色素的种类和吸收光谱1．提取绿叶中色素的关键（1）叶绿素不稳定，易被破坏，因此研磨要迅速、充分以保证提取较多的色素。

（2）滤液收集后，要及时用棉塞将试管口塞紧，以防止滤液挥发。

（3）称取绿叶的质量和加入无水乙醇的体积要适当，以保证提取液的浓度。

2．分离绿叶中色素的关键（1）滤液细线不仅要细、直，而且要含有较多的色素，因此要在滤液干后，重复画1～2次。

（2）滤纸上的滤液细线不能触及（或没入）层析液，否则会使滤液中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。

3． 实验流程提取色素⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧取材：称取5 g 绿色叶片↓研磨：加少许SiO 2、CaCO 3和10 mL 无水乙醇↓过滤：漏斗基部放一块单层尼龙布 ↓收集：收集滤液，试管口用棉塞塞严制备滤纸条⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧干燥滤纸↓剪滤纸条：将滤纸剪成长与宽略小于试管长和宽的滤纸条，并在一端剪去两角↓铅笔画线：在距剪去两个角一端1 cm 处用 铅笔画一条细的横线画滤液细线⎩⎪⎨⎪⎧用毛细吸管吸取少量滤液↓画线：沿铅笔线画出一条细线↓待滤液干后，重复画一两次分离绿叶中的色素⎩⎪⎨⎪⎧将3 mL 层析液倒入试管中，装置如图所示插入滤纸条有滤液细线的一端朝下，随后用软木塞塞紧试管口。

注意：不能让滤纸条上的滤液细线触到层析液4、由操作要求探究操作目的5（1）收集到的滤液绿色过浅的原因分析 ①未加石英砂（二氧化硅），研磨不充分。

生物实验报告《叶绿体中色素的提取和分离》在日常生活和工作中，我们都不可避免地要接触到报告，报告中涉及到专业性术语要解释清楚。

你还在对写报告感到一筹莫展吗？下面是我为大家收集的生物实验报告《叶绿体中色素的提取和分离》，仅供参考，大家一起来看看吧。

生物实验报告《叶绿体中色素的提取和分离》1一、实验目的1.学会提取和分离叶绿体中色素的方法。

2.比较、观察叶绿体中四种色素：理解它们的’特点及与光合作用的关系二、实验原理光合色素主要存在于高等植物叶绿体的基粒片层上，而叶绿体中的色素能溶于有机溶剂中。

故要提取色素，要破坏细胞结构，破坏叶绿体膜，使基粒片层结构直接与有机溶剂接触，使色素溶解在有机溶剂中。

叶绿体中的色素有四种，不同色素在层析液(脂溶性强的有机溶剂)中的溶解度不同，因而随层析液的扩散速度也不同。

三、材料用具取新鲜的绿色叶片、定性滤纸、烧杯、研钵、漏斗、纱布、剪刀、小试管、培养皿、毛细吸管、量筒、有机溶剂、层析液(20份石油醚、2份丙酮、1份苯混合)、二氧化硅、碳酸钙。

四、实验过程（见书Ｐ54）1.提取色素：2.制备滤纸条：3.色素分离，纸层析法。

（不要让滤液细线触及层析液）4.观察：层析后，取出滤纸，在通风处吹干。

观察滤纸条上出现色素带的数目、颜色、位置和宽窄。

结果是：4条色素带从上而下依次是：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)。

五、讨论1.滤纸条上的滤液细线为什么不能接触到层析液？2．提取和分离叶绿体中色素的关键是什么？生物实验报告《叶绿体中色素的提取和分离》2一、实验目的1.学会提取和分离叶绿体中色素的方法。

2.比较、观察叶绿体中四种色素：理解它们的特点及与光合作用的关系二、实验原理光合色素主要存在于高等植物叶绿体的基粒片层上，而叶绿体中的色素能溶于有机溶剂中。

故要提取色素，要破坏细胞结构，破坏叶绿体膜，使基粒片层结构直接与有机溶剂接触，使色素溶解在有机溶剂中。

实验叶绿体色素的提取和分离
1、原理：( 1 )叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇(或丙酮)中，所以用无水乙醇可提取叶绿体中的色素。

( 2 )不同的色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得快，溶解度低的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得慢，因而可用层析液将不同色素分离。

3、结果分析：①从色素带的宽度可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; ②从色素带的位置可知色素在层析夜中溶解度大小依次是：胡萝卜素>叶黄素>叶绿素 a >叶绿素 b ; ③在滤纸上距离最近的两条色素带是叶绿素a 与叶绿素
b ，距离最远的两条色素带是胡萝卜素与叶黄素。

4、注意事项：(1)裁取定性滤纸时，注意双手尽量不要接触纸面，以免手上的油脂或其他脏物污染滤纸。

(2)根据烧杯的高度制备滤纸条，让滤纸条长度高出烧杯1cm ，高出的部分做直角弯折。

(3)画滤液细线时，用力要均匀，速度要适中。

(4)研磨要迅速、充分。

a.因为丙酮容易挥发; b.为了使叶绿体完全破裂.从而能提取较多的色素;
c.叶绿素极不稳定，能被活细胞中的叶绿素酶水解而被破坏。

(5)制备滤纸条时，要将滤纸条的一端剪去两角,这样可以使色素在滤纸条上扩散均匀,便于观察实验结果。

5、实验创新：在本实验中在圆形滤纸中央点上叶绿体色素的提取液进行层析，会得到近似同心的四个色素环，由内到外依次是黄绿色、蓝绿色、黄色、橙黄色。