10121910122 生物科学专业 方莹绿叶中色素的提取和分离实验报告姓名： 班级： 实验时间： 枫叶在不同季节会显现出不同的颜色，我们在感受色彩斑斓的世界的同时，也会产生这样的疑问：为什么叶片会呈现不同的颜色呢？其实叶片的颜色与其所含色素有关，那么叶片中究竟含有哪些色素，它们的相对含量又是怎样的呢？今天我们就以菠菜的绿叶为例进行探究吧！一、实验原理1、色素提取的原理：叶绿体中的色素能溶于 中，故可用 提取色素 2、色素分离的原理：叶绿体中的色素不只一种，且它们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 ；反之，则 此方法也称为 法二、实验目的1、进行绿叶中色素的提取和分离2、探究绿叶中含有几种色素三、材料用具1、实验材料新鲜的绿叶（菠菜绿叶）2、药品试剂无水乙醇，层析液（由石油醚、丙酮、苯混合而成）、二氧化硅、碳酸钙3、器材设备干燥的定性滤纸，试管，棉塞，试管架，研钵，玻璃漏斗，尼龙布，毛细吸管，剪刀，药匙，量筒，天平四、实验步骤课前预习实验步骤，并完成相应填空：实验步骤注意事项1、提取绿叶中的色素1、剪：叶片要新鲜、颜色要深绿，越细越好，尽量去除叶脉等部分。
2、加药品：二氧化硅、碳酸钙和无水乙醇前两种是粉末状药品，各加少许，后者是有机溶剂，研磨时加约5ml二氧化硅的作用是 ；碳酸钙的作用是 ；无水乙醇用来 3、磨：研磨要领是要用力的压研磨要迅速、充分这是因为一是因为 ；二是为了 ，从而能提取较多的色素；三是叶绿素极不稳定，能被活细胞中的叶绿素酶水解而破坏4、过滤：研磨液迅速倒入以及用棉塞是因为研磨加的丙酮很容易 单层尼龙布是为了过滤充分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 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、制备滤纸条制备滤纸条：将预备在试验桌上的滤纸条一端剪去两个角使之呈 形根据小孔(边缘)扩散原理，物质分子沿边缘扩散速度要大于里边扩散的速度，因此要将滤纸条的一端剪去两角，主要是为了 ，便于观察实验结果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、画滤液线画滤液细线：细，匀，直，浓最好之前用铅笔轻轻地画一道线，放置色素带重叠，用提取液反复划好几次，每次划完尽量吹干，不要弄破纸条用铅笔可以划得整齐，这样让每一种色素都有 画得越细越多次，就越浓，越好跑，分得开，越清楚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、分离绿叶中的色素将纸条画有滤液细线的一端置于烧杯中的层析液中，注意千万不要将滤液细线浸没在层析液中，因为 层析液是挥发性较强的有机溶剂，并且具有一定的毒性，所以在操作中要尽量用培养皿盖住烧杯口将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（也可以用试管），轻轻地插入到层析液中，随后用培养皿盖盖上烧坏注意：不能让滤液细线触及层析液5、观察与记录观察滤纸条上出现了几条色素带，以及每条色素带的颜色将观察结果记录下来五、结果分析1、滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？宽窄如何？这说明了什么？请在下图画出你所观察到的色素在滤纸条上的分布情况2、你的结果与老师总结的结果相同吗？如果不同，可能的原因有哪些？3、结合你的实验结果与教师讲解内容，完成相应表格或填空：①色素的分布色素种类色素颜色色素含量溶解度扩散速度胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b②色素的位置和功能叶绿体中的色素存在于 。
叶绿素a和叶绿素b主要 ； 胡萝卜素和叶黄素主要吸收 ，起着 的作用 是构成叶绿素分子必需的元素六、讨论与思考1、为什么要选取新鲜的颜色较深的叶片做实验材料？ 2、提取和分离叶绿体中色素的关键有哪些？ 3、结合本节课所学内容，尝试解释叶片在不同季节呈现不同颜色的原因七、拓展荧光现象荧光现象是指叶绿体的色素溶液在透射光下呈绿色(或翠绿色),而在反射光下呈红色(赭红色)的现象(如下图)感兴趣的同学可以在课后进行观察具体解释：叶绿素为什么会发荧光呢？当叶绿素分子吸收光量子后，就由最稳定的、能量的最低状态－基态（ground state）上升到不稳定的高能状态－激发态，如下图chl + h ────→chl*基态 光子能量 激发态叶绿素分子有红光和蓝光两个最强吸收区如果叶绿素分子被蓝光激发，电子跃迁到能量较高的第二单线态；如果被红光激发，电子跃迁到能量较低的第一单线态处于单线态的电子，其自旋方向保持原来状态，如果电子在激发或退激过程中自旋方向发生变化，该电子就进入能级较单线态低的三线态由于激发态不稳定，迅速向较低能级状态转变，能量有的以热的形式释放，有的以光的形式消耗。
从第一单线态回到基态所发射的光就称为荧光处在第一三线态的叶绿素分子回到基态时所发出的光为磷光荧光的寿命很短，只有10-8～10-10s由于叶绿素分子吸收的光能有一部分消耗于分子内部的振动上，发射出的荧光的波长总是比被吸收的波长要长一些所以叶绿素溶液在入射光下呈绿色，而在反射光下呈红色在叶片或叶绿体中发射荧光很弱，肉眼难以观测出来，耗能很少，一般不超过吸收能量的5％，因为大部分能量用于光合作用色素溶液则不同，由于溶液中缺少能量受体或电子受体，在照光时色素会发射很强的荧光另外，吸收蓝光后处于第二单线态的叶绿素分子，其贮存的能量虽远大于吸收红光处于第一单线态的状态，但超过的部分对光合作用是无用的，在极短的时间内叶绿素分子要从第二单线态返回第一单线态，多余的能量也是以热的形式耗散因此，蓝光对光合作用而言，在能量利用率上不如红光高叶绿素的荧光和磷光现象都说明叶绿素能被光所激发，而叶绿素分子的激发是将光能转变为化学能的第一步现在，人们用叶绿素荧光仪能精确测量叶片发出的荧光，而荧光的变化可以反映光合机构的状况，因此，叶绿素荧光被称为光合作用的探针。