陕西省榆林市府谷县麻镇中学高中生物人教版必修一第五章第四节能量之源 叶绿体色素的提取和分离教案

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：
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。
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。
(4). 距1㎝处用铅笔画一条细线；
作为将来画滤液细线的标记；
不能用有机墨水笔来画，因为墨水会溶解于层析液中，而且有机墨水也会在滤纸上扩散。
（三）画滤液细线：
用毛细吸管吸取色素滤液，沿铅笔细线处画滤液细线；
用力要均匀，细线要细、齐、直；
因为如果不细、齐，将来层析时会导致色素带的重叠；
待滤液干后，再重复画二到三次；
是为了增加滤液细线上色素的量，实验效果明显。
（四）纸层析：
1。层析液的量：
大约是3ml，
原则：烧杯中层析液的深度不得超过滤纸条上的滤液细线；
2．插入滤纸条：
有滤液细线的一端朝下，略微斜靠着烧杯内壁，轻轻地插入层析液中。
注意：
不能让滤纸条上的滤液细线触及到层析液;
因为，色素同样可以溶解到层析液中；
用培养皿盖盖住烧杯口；
为了防止层析液中的丙酮、苯等有毒物质挥发出来。
使烧杯中的层析液蒸气处于饱和状态，有利于层析液的扩散。
（五）观察结果：
一般是从上到下来进行观察比较色素带，主要从以下几个方面，颜色、溶解度、分子式、扩散速度、含量等。
名 称 胡萝卜素 叶黄素 叶 绿 素a 叶 绿 素b
颜 色 橙黄色 黄色 蓝绿色 黄绿色
溶 解 度 最大 较大 大 较小
分 子 式 C40H56 C40H56O2 C55H72O5N4Mg C55H72O6N4Mg
含 量 最少 较少 最多 多
相邻间距离 叶黄素———— 叶绿素a ———— 叶绿素b 最大 最小
分 子 量 最小 最大
扩 散速度 最快 最慢
（六）．叶色变化：
正常绿色：
正常绿叶中的叶绿素和类胡萝卜素的分子之比是3：1，所以正常叶片的颜色呈现绿色；
叶色变黄：
寒冷时，叶绿素分子易被破坏，类胡萝卜素分子较为稳定，呈现出类胡萝卜素分子的颜色，呈现黄色；
叶色变红：
秋天降温时，植物体为适应寒冷，体内积累了较多的可溶性糖，有利于形成红色的花青素，而叶绿素因气温低逐渐分解，叶子呈现红色。