《光合色素的提取和分離》實驗解讀

舟山中學 楊重雲

一、實驗原理

1(色素提取原理:色素溶於有機溶劑而不溶於水，可用95%的乙醇、丙酮等有機溶劑來溶解色素，從而提取綠葉中的色素。色素提取也可用水浴加熱法，即把葉片剪碎後放在95%的乙醇中，進行隔水加熱來提取。一般地說，葉片加熱到變成黃白色，葉片中的色素基本上被提取出來了。

2(色素分離原理:各種色素在層析液中溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散速度比較快，反之則比較慢，從而使各種色素相互分離開來。

二、實驗中幾種化學藥品的作用

化學藥品 作用

95%的乙醇 溶解色素，提取色素

層析液 分離綠葉中的色素

二氧化硅 增加杵棒與研缽間的摩擦力，破壞細胞結構，使研磨充分

碳酸鈣 防止研磨過程中色素被破壞

三、實驗流程

選取材料?提取色素?製備濾紙條?點樣?色素分離?觀察結果。

四、實驗結果及分析

1(從色素帶的寬度可推知色素含量的多少依次為:葉綠

素a,葉綠素b,葉黃素,胡蘿蔔素。 橙黃色

2(從色素帶的位置可推知色素在層析液中的溶解度大黃色 小依次為:胡蘿蔔素,葉黃素,葉綠素a,葉綠素b。 藍綠色

黃綠色 3(在濾紙條上距離最近的相鄰兩條色素帶是葉綠素a

與葉綠素b，距離最遠的相鄰兩條色素帶是胡蘿蔔素與葉黃

素。

五、實驗中的注意事項

1(選材:選取鮮嫩深綠的葉片，以保證含有較多的色素。

2(提取色素:研磨要迅速、充分，以保證提取較多的色素。

3(點樣:用力要均勻，快慢要適中。濾液細線要細、直，且乾燥後重複畫3,4次，使濾液細線既有較多的色素，又使各色素擴散的起點相同。

4(色素分離:濾紙上的濾液細線要高於層析液液面，不要觸及層析液，以防色素溶解到層析液中，濾紙條上得不到色素帶。

5(實驗安全:本實驗需接觸層析液等有害物質，實驗結束後一定要用肥皂將手洗凈。

六、實驗成功的關鍵

1(選取的葉片要新鮮、顏色要深綠，以保證含有較多的色素。

2(研磨要迅速、充分。葉綠素不穩定，易被活細胞內的葉綠素酶水解，因此要加碳酸鈣，以防止色素被破壞。乙醇容易揮發，所以研磨要迅速。充分研磨使葉綠體完全破裂，從而提取較多的色素。

1

3(濾液細線不僅要求細、直，而且要求含有較多的色素，所以要求待濾液干後再畫2,3次。

4(濾液細線不能觸及層析液，否則色素溶解到層析液中，濾紙條上得不到色素帶。

七、色素提取液呈淡綠色的原因分析

1(選取材料不合適，色素含量較少。

2(研磨不充分，色素未能充分提取出來。

3(稱取綠葉過少或加入乙醇過多，色素溶液濃度過低。

4(未加碳酸鈣或加入過少，色素分子部分被破壞。

八、典例分析

例1、下列有關「葉綠體色素的提取和分離」實驗的敘述正確的是, ,

A(加入碳酸鈣防止濾液揮發 B(用無水酒精或丙酮分離濾液中的色素

C(用NaCl溶液提取葉片中的色素 D(加入二氧化硅,石英砂,有利於充分研磨

解析:加入碳酸鈣是為了防止色素被破壞，分離色素用層析液，提取色素用乙醇或丙酮等有機溶劑。

答案:D

例2、從高等植物葉片中分離出4種光合色素～其中呈橙黃色的是, ,

A(葉綠素a B(葉綠素b C(胡蘿蔔素 D(葉黃素

解析:本題考查葉綠體色素的種類和顏色的對應知識，胡蘿蔔素――橙黃色;葉黃素――黃色;葉綠素a――藍綠色;葉綠素b――黃綠色。

答案:C

例3、在葉綠體色素的提取和分離實驗中～收集到的濾液綠色過淺～其原因可能是, ,

?未加石英砂、研磨不充分 ?一次加入大量的無水酒精提取

?分次加入少量無水酒精提取 ?使用放置數天的菠菜葉

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

解析:石英砂的作用使研磨充分;無水酒精的作用是溶解色素，提取色素，但加入大量的無水酒精則提取液中色素的濃度低;放置數天的菠菜葉色素破壞。

答案:D

例4、請回答「葉綠體色素提取和分離」實驗的相關問題:

,1,甲同學利用新鮮的玉米綠色葉片進行「葉綠體色素提取和分離」實驗～在濾紙上出現了四條清晰的色素帶～其中呈黃綠色的色素帶為 。

,2,該同學改變層析液組成後繼續進行實驗～濾紙條上只出現了黃、綠兩條色素帶。他用刀片裁出帶有色素帶的濾紙條～用乙醚分別溶解條帶上的色素～濃縮後用一分析儀器檢

來判斷條帶的色素種類。 測～通過分析色素溶液的

,3,實驗結束幾天後～乙、丙兩同學發現部分預留葉片已變黃。乙同學認為這是由於葉片中某些色素降解所造成的～丙同學則認為某些色素含量增加。根據所學知識～你將如何設計實驗來判斷兩個同學的觀點是否正確,

解析:要判斷葉片變黃是由於某些色素分解還是某些色素增加造成的，可通過變黃葉片與未變黃葉片的色素提取分離的結果作對照，比較兩組色素的組成及含量即可。

答案:(1)葉綠素b (2)吸收光譜 (3)從預留的葉片中挑選出足量的、份量相等、大小相近的已變黃的葉片和尚未變黃的葉片為實驗材料，在相同條件下，再次進行葉

2

綠體色素的提取分離實驗，測定和記錄實驗結果，比較這兩種葉片各種色素的組成及含量後，得出結論。

例5、分別在A、B、C三個研缽中加2克剪碎的新鮮菠菜綠葉～並按下表所示添加試劑～經研磨、過濾得到三種不同顏色的溶液～即:深綠色、黃綠色,或褐色,、幾乎無色。

處理 A B C

SiO,少量, ， ， ， 2

CaCO,少量, , ， ， 3

95%乙醇,10毫升, ， , ，

蒸餾水,10毫升, , ， ,

注:「，」表示加,「,」表示不加。

試回答:

,1,A處理得到的溶液顏色是 ～原因是 。

,2,B處理得到的溶液顏色是 ～原因是 。

,3,C處理得到的溶液顏色是 ～原因是 。

解析:比較項目A、B、C 3個研缽中所加不同成分的作用是:加入CaCO(少量)可以3防止葉綠素被破壞，95%的乙醇能溶解色素，而蒸餾水是作為對照，色素不溶於水。通過比較可知，A由於沒有加入CaCO(少量)，部分葉綠素受到破壞，處理得到的濾液顏色是黃3

綠色;B雖加了CaCO(少量)，但沒有加乙醇，只加了蒸餾水，由於色素不溶於水，處理3

得到的濾液幾乎無色;C加入CaCO(少量)和乙醇，沒有加蒸餾水，由於大量色素溶解於3

乙醇中，處理得到的濾液顏色是深綠色。

答案:(1)黃綠色 部分葉綠素受到破壞 (2)幾乎無色 葉綠素不溶於水 (3)深綠色 大量色素溶於乙醇中

3

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