第5章实验绿叶中色素的提取和分离

1、第5章实验绿叶中色素的提取和分离提取：绿叶中的色素溶于提取：绿叶中的色素溶于_而不溶于水而不溶于水， 可用可用_提取色素。提取色素。分离：各种色素在分离：各种色素在_中溶解度不同，中溶解度不同，_随随 _在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素相在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素相互分离。互分离。有机溶剂无水乙醇有机溶剂无水乙醇无水乙醇无水乙醇层析液层析液溶解度高的溶解度高的层析液层析液1.实验中几种化学试剂的作用实验中几种化学试剂的作用化学试剂化学试剂作作 用用 无水乙醇无水乙醇 _绿叶中的色素绿叶中的色素 层析液层析液 _绿叶中的色素绿叶中的色素 二氧化硅二氧化硅 增加杵棒与研钵

2、间的摩擦力，破坏细胞结构，增加杵棒与研钵间的摩擦力，破坏细胞结构，使使_充分充分 碳酸钙碳酸钙 防止研磨过程中防止研磨过程中_被破坏被破坏 提取提取分离分离研磨研磨色素色素2.替代材料替代材料可用其他绿色叶片代替菠菜叶，但不能用大白菜等含叶绿可用其他绿色叶片代替菠菜叶，但不能用大白菜等含叶绿素较少的材料。素较少的材料。3.替代实验品替代实验品(1)提取液：提取液除用无水乙醇外，还可用丙酮代替。提取液：提取液除用无水乙醇外，还可用丙酮代替。(2)二氧化硅：用纯净的细河沙代替，使研磨更加迅速充分二氧化硅：用纯净的细河沙代替，使研磨更加迅速充分。(3)碳酸钙：用碳酸钠代替碳酸钙，由于碳酸钙不溶于水，

3、碳酸钙：用碳酸钠代替碳酸钙，由于碳酸钙不溶于水，使滤液有许多泡沫，而碳酸钠易溶于水，使滤液泡沫大大使滤液有许多泡沫，而碳酸钠易溶于水，使滤液泡沫大大减少。减少。二氧化硅、碳酸钙二氧化硅、碳酸钙 无水乙醇无水乙醇 一端两个角一端两个角 用铅笔画线用铅笔画线 橙黄色橙黄色叶黄素叶黄素叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b 黄绿色黄绿色1.为什么要在滤纸条一端剪去两角？为什么要在滤纸条一端剪去两角？提示：防止层析液在滤纸条的边缘扩散过快而形提示：防止层析液在滤纸条的边缘扩散过快而形成弧形色素带。成弧形色素带。2.试分析分离色素时色素带颜色过浅的原因。试分析分离色素时色素带颜色过浅的原因。提示：提示：(1)(1

4、)叶片颜色太浅；叶片颜色太浅；(2)(2)叶片放置时间太久；叶片放置时间太久；(3)(3)研磨不充分；研磨不充分；(4)(4)未加未加CaCOCaCO3 3粉末；粉末；(5)(5)加入提取液量太多。加入提取液量太多。3.实验中的注意事项及操作目的归纳实验中的注意事项及操作目的归纳过程过程注意事项注意事项操作目的操作目的 提提取取色色素素 (1) (1) 选新鲜绿色的叶片选新鲜绿色的叶片 使滤液中色素含量高使滤液中色素含量高 (2) (2) 研磨时加无水乙醇研磨时加无水乙醇溶解色素溶解色素 (3)(3)加少量加少量SiOSiO2 2和和CaCOCaCO3 3研磨充分和保护叶绿素研磨充分和保护叶绿

5、素 (4)(4)迅速、充分研磨迅速、充分研磨防止乙醇挥发，充分溶解防止乙醇挥发，充分溶解色素色素 (5) (5) 盛放滤液的试管管盛放滤液的试管管口加棉塞口加棉塞防止乙醇挥发和色素氧化防止乙醇挥发和色素氧化 过程过程注意事项注意事项操作目的操作目的 分分离离色色素素(1) (1) 滤纸预先干燥处理滤纸预先干燥处理使层析液在滤纸上快速扩散使层析液在滤纸上快速扩散(2) (2) 滤液细线要直、滤液细线要直、细、匀细、匀使分离出的色素带平整不使分离出的色素带平整不重叠重叠(3)(3)滤液细线干燥后再滤液细线干燥后再画一两次画一两次使分离出的色素带清晰分明使分离出的色素带清晰分明(4)(4)滤液细线不

6、触及层滤液细线不触及层析液析液防止色素直接溶解到层析液防止色素直接溶解到层析液中中【技巧点拨台技巧点拨台】1.1.从色素带的宽度可推知色素含量的多少，色素带越宽，从色素带的宽度可推知色素含量的多少，色素带越宽，色素含量越多；从色素带的位置可推知色素在层析液中溶色素含量越多；从色素带的位置可推知色素在层析液中溶解度大小，色素带扩散得越远，溶解度越大。解度大小，色素带扩散得越远，溶解度越大。2.2.在滤纸条上，相邻两条色素带间距离最宽的是胡萝卜素在滤纸条上，相邻两条色素带间距离最宽的是胡萝卜素和叶黄素；相邻两条色素带间距离最窄的是叶绿素和叶黄素；相邻两条色素带间距离最窄的是叶绿素a a和叶绿和叶绿

7、素素b b。 实验方法：实验材料的常用处理方法和技术实验方法：实验材料的常用处理方法和技术【理论指导】【理论指导】熟悉常用的实验材料处理方法和技术，理解每种方法和技熟悉常用的实验材料处理方法和技术，理解每种方法和技术的适用情况并熟练掌握其操作技能，可以在设计实验时术的适用情况并熟练掌握其操作技能，可以在设计实验时进行迁移和利用。常用处理方法主要包括以下几个方面：进行迁移和利用。常用处理方法主要包括以下几个方面：方法方法适用范围适用范围处理方法或原理处理方法或原理教材涉及实验教材涉及实验 研磨研磨过滤过滤适用于从适用于从生物组织生物组织中提取物中提取物质，如酶、质，如酶、色素等色素等研磨时要先将

8、生物材料研磨时要先将生物材料切碎，然后加入摩擦剂切碎，然后加入摩擦剂( (常用二氧化硅常用二氧化硅) )、提取、提取液及其必要物质，充分液及其必要物质，充分研磨之后，往往要进行研磨之后，往往要进行过滤，以除去渣滓，所过滤，以除去渣滓，所用过滤器具则根据需要用过滤器具则根据需要或根据试题中提供的器或根据试题中提供的器材加以选用，如可用滤材加以选用，如可用滤纸、纱布、脱脂棉、尼纸、纱布、脱脂棉、尼龙布等龙布等绿叶中色素的绿叶中色素的提取和分离提取和分离方法方法适用范围适用范围处理方法或原理处理方法或原理教材涉及实验教材涉及实验 纸层纸层析法析法适用于溶适用于溶液中物质液中物质的分离的分离纸层析法是

9、利用物质随纸层析法是利用物质随层析液在滤纸上扩散速层析液在滤纸上扩散速度不同的原理，达到将度不同的原理，达到将物质分离的目的。主要物质分离的目的。主要步骤包括制样、制备滤步骤包括制样、制备滤纸条、画滤液细线和层纸条、画滤液细线和层析分离析分离绿叶中色素的绿叶中色素的提取和分离提取和分离方法方法适用范围适用范围处理方法或原理处理方法或原理教材涉及实验教材涉及实验 解离解离技术技术用于破坏细用于破坏细胞壁，分散胞壁，分散植物细胞，植物细胞，制作临时装制作临时装片片将洋葱根尖放入盛有盐将洋葱根尖放入盛有盐酸和酒精混合液的玻璃酸和酒精混合液的玻璃皿中室温下解离皿中室温下解离观察根尖分生观察根尖分生组织

10、细胞的有组织细胞的有丝分裂丝分裂恒温恒温技术技术适用于有酶适用于有酶参与的生化参与的生化反应反应一般用水浴或恒温箱一般用水浴或恒温箱探究温度对酶探究温度对酶活性的影响活性的影响方法方法适用范围适用范围处理方法或原理处理方法或原理教材涉及实验教材涉及实验 同位同位素示素示踪技踪技术术用于物质代谢用于物质代谢以及其他实验以及其他实验中以了解物质中以了解物质来源或去向，来源或去向，或者区分事情或者区分事情结果是由于此结果是由于此还是彼的缘故还是彼的缘故用同位素标记某种用同位素标记某种特定元素或化合物特定元素或化合物光合作用光反应光合作用光反应产物产物氧气中氧气中氧的来源，二氧氧的来源，二氧化碳形成葡

11、萄糖化碳形成葡萄糖的途径，确定什的途径，确定什么是遗传物质的么是遗传物质的噬菌体侵染细菌噬菌体侵染细菌的实验等的实验等【典例分析典例分析】某同学在做某同学在做“绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离”实验时，在实实验时，在实验报告中写的原理是：绿叶中色素的提取验报告中写的原理是：绿叶中色素的提取纸层析法；叶绿体中色纸层析法；叶绿体中色素的分离素的分离无水乙醇提取法。该同学在做绿叶中色素的提取时，改无水乙醇提取法。该同学在做绿叶中色素的提取时，改用下列处理方法：绿叶放在盛有清水的烧杯中静置用下列处理方法：绿叶放在盛有清水的烧杯中静置2 h；绿叶放在；绿叶放在盛水的烧杯中，煮沸盛水的烧杯中，

12、煮沸3 min后取出，放入盛乙醇的烧杯中，隔水加热；后取出，放入盛乙醇的烧杯中，隔水加热；绿叶放在盛乙醇的烧杯中，隔水加热；绿叶放在盛水的烧杯中，绿叶放在盛乙醇的烧杯中，隔水加热；绿叶放在盛水的烧杯中，煮沸煮沸10 min；绿叶放在研钵中研磨，然后放在盛乙醇的烧杯中。绿叶放在研钵中研磨，然后放在盛乙醇的烧杯中。请分析该实验的原理是否正确；改变处理方法后哪些溶液会变绿。请分析该实验的原理是否正确；改变处理方法后哪些溶液会变绿。【分析分析】(1)(1)绿叶中色素的提取绿叶中色素的提取无水乙醇提取法；绿叶无水乙醇提取法；绿叶中色素的分离中色素的分离纸层析法。纸层析法。(2)(2)色素是有机物，在水中

13、不溶解。绿叶中的色素能溶解在色素是有机物，在水中不溶解。绿叶中的色素能溶解在乙醇、丙酮等有机溶剂中。当绿叶放在盛水的烧杯中，煮乙醇、丙酮等有机溶剂中。当绿叶放在盛水的烧杯中，煮沸后，由于细胞膜和叶绿体膜变成了全透性，叶绿素会扩沸后，由于细胞膜和叶绿体膜变成了全透性，叶绿素会扩散进入水中。绿叶放在研钵中研磨时会破坏细胞膜和叶绿散进入水中。绿叶放在研钵中研磨时会破坏细胞膜和叶绿体膜，叶绿体色素溶解在乙醇中。体膜，叶绿体色素溶解在乙醇中。【拓展拓展】(1)若中都变绿，颜色的深浅一样吗？若中都变绿，颜色的深浅一样吗？提示：不一样。由于受加热条件的影响，溶解量不等，所提示：不一样。由于受加热条件的影响，

14、溶解量不等，所以烧杯中的颜色深浅不同。以烧杯中的颜色深浅不同。(2)在检测绿叶进行光合作用产生淀粉时为什么要将绿叶放在检测绿叶进行光合作用产生淀粉时为什么要将绿叶放在盛乙醇的烧杯中隔水加热？在盛乙醇的烧杯中隔水加热？提示：放在乙醇中是为了脱去色素，避免对实验现象的干提示：放在乙醇中是为了脱去色素，避免对实验现象的干扰。因为淀粉的检测是利用淀粉与碘反应呈现蓝色的原理扰。因为淀粉的检测是利用淀粉与碘反应呈现蓝色的原理。隔水加热是为了受热均匀和安全。因为酒精易燃。隔水加热是为了受热均匀和安全。因为酒精易燃。1.(2011江苏高考江苏高考)某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变某研究组获得了水稻的叶黄素缺

15、失突变体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析分析(从上至下从上至下)，与正常叶片相比，实验结果是，与正常叶片相比，实验结果是( )A.光吸收差异显著，色素带缺第光吸收差异显著，色素带缺第2条条B.光吸收差异不显著，色素带缺第光吸收差异不显著，色素带缺第2条条C.光吸收差异显著，色素带缺第光吸收差异显著，色素带缺第3条条D.光吸收差异不显著，色素带缺第光吸收差异不显著，色素带缺第3条条【解析解析】选选B B。因为题干中水稻为叶黄素缺失突变体，对其。因为题干中水稻为叶黄素缺失突变体，对其叶片进行实验后，色素层析带一定缺第叶片进行实验

16、后，色素层析带一定缺第2 2条，即叶黄素。但条，即叶黄素。但光吸收差异不显著，因为叶黄素主要吸收蓝紫光，红光被叶光吸收差异不显著，因为叶黄素主要吸收蓝紫光，红光被叶绿素绿素a a和叶绿素和叶绿素b b吸收，故吸收，故B B项符合题意。项符合题意。2.如图表示某同学做如图表示某同学做“绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离”实验的实验的改进装置，下列与之有关的叙述中，错误的是改进装置，下列与之有关的叙述中，错误的是( )A.应向培养皿中倒入层析液应向培养皿中倒入层析液B.应将滤液滴在应将滤液滴在b处，而不能滴在处，而不能滴在a处处C.实验结果应是得到四个不同颜色的同心圆实验结果应是得到四个

17、不同颜色的同心圆D.实验得到的若干个同心圆中，最大的一个圆呈橙黄色实验得到的若干个同心圆中，最大的一个圆呈橙黄色【解析解析】选选B B。a a处应滴加滤液，加入培养皿中的层析液沿灯芯向上扩处应滴加滤液，加入培养皿中的层析液沿灯芯向上扩散，到达散，到达a a点后沿圆形滤纸扩散，得到四个不同颜色的同心圆，由内向点后沿圆形滤纸扩散，得到四个不同颜色的同心圆，由内向外依次是叶绿素外依次是叶绿素b b、叶绿素、叶绿素a a、叶黄素、胡萝卜素。、叶黄素、胡萝卜素。3.在做在做“绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离”实验时，甲、乙、丙、丁四位同实验时，甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂、药品的使用情况如下表所示学对相关试剂、药品的使用情况如下表所示(“+”表示使用，表示使用，“-”表示未表示未使用使用)，其余操作均正常，他们所得的实验结果依次应为，其余操作均正常，他们所得的实验结果依次应为( )试剂试剂甲甲乙乙丙丙丁丁无水乙醇无水乙醇- -+ + + +水水+ +- - - -CaCOCaCO3 3+ + +- -+ +SiOSiO2 2+ + + +- -A. B. C. D.【解析解析】选选B B。本题综合考查。本题综合考查“绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离”实验中各种试剂、药品的作用。无水乙醇用于溶解绿叶中实验中各种试剂、药品的作用。无水乙醇用于溶解绿叶中的色素