叶绿体色素的提取分离及理化性质的鉴定.ppt

叶绿体色素的提取分离及理化叶绿体色素的提取分离及理化 性质的鉴定性质的鉴定 一. 实验原理 1.1 叶绿素： 主要包括叶绿素a和b l分子式: Chla C55H72O5N4Mg Chlb C55H70O6N4Mg l结构式: 卟啉环化合物 四个吡咯环与四个=CH-组成一 个大环,共轭双键形成一个大键,环中央有一个镁原子, 卟啉环决定叶绿素颜色,也是吸收可见光,并以诱导共振 方式传递光能的根本所在,叶醇尾是由四个异戊二烯单 位组成的双萜 Chla 蓝绿色 Chlb 黄绿色 l 脂溶性: 难溶于水,仅溶于酒精、丙酮、已醚、已烷等有 机溶剂 卟啉环头部呈极性, 具亲水性; 叶醇尾部具亲脂性 l皂化反应: Chla、Chlb 是双羧酸的酯 一个羧基被甲基酯化 可发生皂化反应 另一个羧基被叶醇基酯化 COOCH3 C32H30ON4Mg +2KOH COOC20H39 COOK C32H30ON4Mg +CH3OH+C20H39OH COOK l取代反应：卟啉环中的Mg2+可被H2+、Cu2+、 Zn2+取代，被Cu2+、Zn2+取代后仍保持绿色 光学特性：光学特性： （1）吸收光谱：色素溶液随波长改变而发生光吸收 变化的图谱 Chla Chlb的吸收光谱有二个强吸收峰 640660nm 红光部分 叶绿素特有 410470nm 蓝紫光部分 卟啉环化合物共有 （2）荧光和磷光 荧光现象：Chl溶液在透射光下呈绿色，而反射 光下呈红色的现象。强度大，寿命短（10-9秒） 磷光： Chl溶液停止光照后，仍能在一定时间内 放出暗红色的光。 寿命长（10-2秒10-3秒） 1.2 1.2 类胡萝卜素类胡萝卜素 类胡萝卜素 胡萝卜素 橙黄色 不溶于水 叶黄素 鲜黄色 溶于有机溶剂 l分子式、结构式： 胡萝卜素：C40H56 有、三种同分异构体 叶黄素是胡萝卜素的衍生物，其两端的紫罗兰酮环 第四位C上的H被OH取代，分子式为C40H56O2 l类胡萝卜素吸收光谱都在蓝紫光部分，所吸收的光 能传递给叶绿素用于光合作用，保护叶绿素分子不 被氧化或阳光破坏 1.3 1.3 类黄酮类类黄酮类 l根据三碳桥的氧化程度可分为： 花色素苷：呈现颜色。紫色锌化物、红色的碱盐、无色化合物 黄酮 防御伤害。 存在于花器官和绿叶中。 黄酮醇 紫外光保护剂，吸收UV-B，避免细胞受到伤害。 异黄酮 功能多样。鱼藤酮杀虫，植物防御素抑制微生物。 l花色素苷分布广，溶解于细胞液中，与花、果、叶的颜色有关。 l颜色受多因素影响： B环上羟基和甲氧基数目 羟基数多，吸收光向长波迁移，颜色偏蓝 羟基被甲氧基替代，吸收光向短波迁移，颜色偏红 芳香酸对主要骨架的酯化 液泡中pH值 酸红碱蓝 营养状况 低温、缺氮、缺磷 促进化色素的形成和积累 不同花色素的取代基和颜色不同花色素的取代基和颜色 花色素 3 4 5 颜色 花葵素 -H -OH -H 橙红 花青素 -OH -OH -H 紫红 花翠素 -OH -OH -OH 蓝紫 芍药素 -OCH3 -OH -H 玫瑰红 甲花翠素 -OCH3 -OH -OH 紫 二甲花翠素 -OCH3 -OH -OCH3 紫红 二二. . 试剂与材料试剂与材料 2.1 实验试剂： 石油醚（沸程6090）、丙酮、甲 醇、氢氧化钾、石英砂、碳酸镁、氯化钠、 醋酸铜。 2.2 仪器和器皿： 分光光度计、台秤、剪刀、 研钵、移液 管、漏斗、大试管、层析缸 2.3 材料： 新鲜菠菜叶片，不同颜色的花和果实。 三三. .实验操作实验操作 丙酮研磨提取叶绿素 过滤、洗研钵及残渣 2mL丙酮提取液 余下的色素提取液用石油醚萃取 加入6N HCl 纸层析 荧光 皂化反应 光破坏 （脱镁叶绿素） 分离色素 Cu取代 扫描光谱 花色素实验 四四. . 结果与分析结果与分析 l对实验现象作好详细记录， 并加以解释 l请对皂化反应现象做出合理解释，而不是 单单用反应方程式来表示 五五. . 注意事项注意事项 l实验中注意安全，石油醚、丙酮等试剂要 远离火源。 l研磨过程中丙酮要少量多次加入，以免研 磨时四处飞溅。 l过滤时不要使用滤纸而使用棉花，棉花塞 在漏斗基部要松紧适当。 l叶绿素要避光保存。 六六. . 思考题思考题 6.1 叶绿素、荧光素酶以及绿色荧光蛋白都能 产生荧光，它们的原理有什么不同？能量来 源有何差异？ 6.2 转GFP