捕捉光能的色素与结构

2022-10-13

第一篇：捕捉光能的色素与结构

叶绿体中色素的提取与分离（实验）教学设计

学生们通过初中的学习，对光合作用已有了一定的基础，但还很不深入，因此教师要在学生已有的知识基础上帮助学生构建内涵丰富的光合作用的概念。本实验探究叶绿体中光合色素的组成，通过实验，使学生知道叶绿体中参与光合作用的色素，为下一课时学习光合作用奠定基础。

一、高考考纲对教材中实验能力的要求

能独立完成实验。包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验的方法和技能进行综合的运用。

二、教学目标 1.知识目标

(1)初步掌握提取和分离叶绿体中色素的方法、了解纸层析法的原理。 (2)通过实验结果分析，理解各药剂在实验中的作用和对实验结果的影响，探索叶绿体中有几种色素，观察和区别叶绿体中色素的种类及颜色。

2.技能目标

(1)合理组织语言，描述实验现象，锻炼学生观察能力和语言表达能力。 (2)对实验现象相互交流和讨论，提高学生思考问题和解决问题的能力。 3.情感目标

通过本节实验课，激发学生对生物科学的兴趣，培养学生严谨的科学态度，学会根据实验的现象和结果，进行分析，推出结论。通过本实验，培养学生的自我动手和探究问题的能力。实验结束完成整理工作。

三、实验重点与难点

重点：初步掌握提取和分离叶绿体中色素的方法、探索叶绿体中色素在滤纸上层析的情况。

难点：分离叶绿体色素中绿叶细线的画法。

四、课前准备 1.教师准备

(1)实验材料、仪器及试剂准备。新鲜的菠菜，干燥的定性滤纸、烧杯、研钵、漏斗、毛细吸管、试管、棉塞、试管架、剪刀、脱脂棉、药匙、培养皿、天平、直尺、铅笔、无水乙醇、层析液、二氧化硅、碳酸钙等。

(2)推测可能出现的情况进行探究，分析原因，得出结论，做到心中有数。 2.学生准备

(1)预习本实验。包括实验目的、原理，熟悉实验步骤等。 (2)复习叶绿体中色素的种类和颜色。

五、实验原理

1.绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇或丙酮中，即可以用无水乙醇或丙酮提取绿叶中的色素。

2.绿叶中的色素不只一种，它们都能溶解在层析液中。然而，它们在层析液中的溶解度不同：溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的在滤纸上扩散得慢。可据此将色素分离。

六、教学方法

师生合作(以学生操作为主、教师讲解为辅)

七、方法步骤：

1.提取色素：称取、剪碎、研磨、过滤 (1)称取5g的绿叶，剪碎，放入研钵中。

(2)向研钵中放入少许二氧化硅和碳酸钙，再加入10ml无水乙醇或丙酮，进行迅速、充分的研磨。

(3)将研磨液迅速倒入小玻璃漏斗(漏斗基部放少许脱脂棉)。将滤液收集到一个小试管中，及时用棉塞将试管口塞紧。

2.制备滤纸条：将干燥的定性滤纸剪成长条形，滤纸条的一端剪去两角做标记，并在距这一端1cm处用铅笔画一条细的横线。

3.画滤液细线：用毛细管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画一条细而直的滤液细线。待滤液干后，再画一两次。

4.分离色素：将3ml层析液倒入烧杯，将滤纸条(有滤液细线的一端朝下)轻轻插入层析液中，随后用培养皿盖上小烧杯。

5.观察实验结果：观察烧杯内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。

八、实验注意事项

1.叶片要新鲜、颜色要深绿，去掉叶柄和粗的叶脉，尽量将叶片剪得细碎些。

2.研磨要充分、迅速，研磨时用纸盖住研钵。

3.滤液收集后要及时用棉塞将试管口塞紧，以免滤液挥发。 4.滤液细线要细、直、含较多色素。

5.滤线上的滤液细线不能浸入层析液。(为什么?)

九、实验结果与结论：

实验结果如图，滤纸条上有4条不同顏色的色带，从上往下依次为：胡萝卜素(橙黄色)，叶黄素(黄色)，叶绿素a(蓝绿色)，叶绿素b(黄绿色)。这说明绿叶中的色素有4种，叶绿素a最宽说明叶绿素a含量最多。四种色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散的速度也不一样。

十、讨论：

对本次实验的结果作出分析：理论上的实验结果是，在滤纸条上出现4条呈平行线分布的色素带，自上而下依次为橙黄色的胡萝卜素、黄色的叶黄素、蓝绿色的叶绿素a、黄绿色的叶绿素b。

如果实验结果看不清楚4条色素带，可能原因：选择的叶片不够新鲜、浓绿;研磨不够迅速、充分;过虑时没用脱脂棉，而用了滤纸吸附了一定的色素，使提取液色素含量浓度不够;色素分离时，层析液没及了滤液细线，使色素溶解到层析液中。

如果4条色素带不整齐，可能原因是画滤液细线时，没有做到细、直、齐;滤纸条一端的两角剪的过程中不对称造成的等等。

十一、板书设计

实验4.3 叶绿体中色素的提取与分离

一、实验原理

1、叶绿体的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可用无水乙醇提取叶绿素中的色素。

2、叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快。溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。

二、实验目的与要求

1、初步掌握提取和分离叶绿体中色素的方法。

2、探索叶绿素中有几种色素，观察和区别叶绿素中的色素的种类及颜色。

三、实验材料用具

四、实验方法与步骤

1.提取色素 2.制备滤纸条 3.画滤液细线 4.分离色素 5.观察实验结果

五、课后思考题

十二、学生做好整理工作，并完成以下课后思考题

1.在圆滤纸的中央，点上叶绿体色素的提取液进行层析，随着层析液从滤纸中央向四周扩散，形成四个色素带，排在最里面的色素是(

)

A.叶黄素

B.胡萝卜素

C.叶绿素a

D.叶绿素b 2.某位同学在做叶绿体色素的提取分离实验时，操作情况如下所述，结果实验失败，请指出其错误所在：

(1)将5克菠菜叶完整放入研钵中，加入无水乙醇、石英砂、CaCO3，迅速研磨。

(2)用毛细管吸取少量滤液，沿铅笔处小心均匀地画出一条滤液细线，并连续迅速重复2-3次。 (3)把画好细线的滤纸插入层析液中，并不断摇晃，以求加快色素在滤纸上的扩散。

十三、教学后记

通过实验可以培养学生实践操作的能力及合作的精神，掌握探索实验的方法。初步掌握提取和分离绿叶中色素的方法，探索高等植物绿叶中有几种色素及其颜色。实验过程中，学生都能用过滤方法提取绿叶的色素和用纸层析法分离提取到的色素，学会分析实验结果，但由于学生的探索(好奇)心理，选择不同操作方法，得到的结果有些差别，甚至得不到正确明显的结果，但培养了学生敢于探索的精神。

做实验前，就要给学生讲明白研磨过程中加入石英砂、碳酸钙、无水乙醇或丙酮的作用，让学生明确仪器的原理，实验原理，是培养学生使用它们的能力的基础。在提取叶绿体色素中，要让学生了解叶绿体色素是有机物，可以溶于有机溶剂。了解叶绿素易被细胞液内某些有机酸破坏，影响对色素的观察，从而使学生明确为什么在研磨时要加碳酸钙。

实验过程需要老师的解读，让学生简易掌握，在学生实验中，不是单纯的出现结果就行了。而要指导学生去分析实验中每一步骤的作用，每一个处理意义以及各步骤之间的联系，从中学习解决问题、研究事物的方法。备好滤纸条后，在距去两角的一端 1厘米处用铅笔画一横线，目的是为划滤液细线提供参照线并且防止层析时在盛有层析液的烧杯中，滤液细线没及层析液。划滤细线时还应让学生知道干燥后重复划2～3次，是为了增加色素的分子数，以便在纸条上走出四条明显的色素带来。如果在不干燥的情况下连续划线，色素会随滤液中的液体(如丙酮)在纸条上的扩散而扩散，划出的滤液细线较宽，其结果是相邻的两条色带会发生部分重叠，影响实验效果。

实验中有的学生的实验结果不明显或失败，老师应帮助学生查找原因。如叶绿体中色素提取和分离的实验结果四条色素带部分或全部不明显，老师可提示操作过程中是否按照老师要求去做的，有没有对忽视实验重点而造成实验的失败等等，培养学生探索问题的耐心和能力。

第二篇：绿叶中色素的提取和分离的实验报告

一、实验目的 1. 学会提取和分离叶绿体中色素的方法。 2. 比较、观察叶绿体中四种色素：理解它们的特点及与光合作用的关系

二、实验原理光合色素主要存在于高等植物叶绿体的基粒片层上，而叶绿体中的色素能溶于有机溶剂中。故要提取色素，要破坏细胞结构，破坏叶绿体膜，使基粒片层结构直接与有机溶剂接触，使色素溶解在有机溶剂中。叶绿体中的色素有四种，不同色素在层析液(脂溶性强的有机溶剂)中的溶解度不同，因而随层析液的扩散速度也不同。

三、材料用具取新鲜的绿色叶片、定性滤纸、烧杯、研钵、漏斗、纱布、剪刀、小试管、培养皿、毛细吸管、量筒、有机溶剂、层析液(20份石油醚、2份丙酮、1份苯混合)、二氧化硅、碳酸钙。

四、实验过程(见书P54) 1.提取色素： 2.制备滤纸条： 3.色素分离，纸层析法。(不要让滤液细线触及层析液) 4.观察：层析后，取出滤纸，在通风处吹干。观察滤纸条上出现色素带的数目、颜色、位置和宽窄。结果是：4条色素带从上而下依次是：胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。

五、讨论 1.滤纸条上的滤液细线为什么不能接触到层析液? 2.提取和分离叶绿体中色素的关键是什么?

第三篇：绿色植物中色素的提取和分离

一、实验的目的：

1、学习从植物中提取色素的方法。。

2、学习柱色谱(层析)的原理及其操作方法。

二、实验原理

柱色谱是通过色谱柱来实现分离的。在色谱柱内装有固体吸附剂(固定相)如氧化铝或硅胶。液体样品从柱顶加入，当液体流经吸附剂时，由于吸附剂表面对液体中各组分吸附能力不同而按一定的顺序吸附。然后从柱顶加入洗脱剂(流动相)，样品中的各组分随洗脱剂按一定的顺序从色谱柱下端流出，根据不同颜色分段收集。

三、器材与试剂

氧化铝,石油醚,乙酸乙酯,色谱柱,乙醇,绿叶 ,旋转蒸发仪

四、实验步骤

菠菜色素的提取过程

取3g 新鲜菠菜叶于研钵中拌匀研磨5 分钟，残渣用20mL 的石油醚-乙醇(2:1)混合液进行提取，共提取两次。把浸取液合并过滤，滤液转移到分液漏斗中，加入等体积的水洗涤后弃去下层的水-乙醇层，石油醚层再用等体积的水洗涤两次，以除去乙醇和其它水溶性物质。石油醚层用无水Na2SO4进行干燥、浓缩为2 mL。取一半做柱层析分离，其余留作薄层层析分析。

(4)上样：将要分离的混合物用适当的溶剂溶解后，用滴管沿柱壁慢慢加入吸附剂表面。

(5)淋洗分离：当被分离物的溶液面降至吸附剂表面时，立即加入洗脱剂进行淋洗，此时可以配合薄层层析来确定各组分的分离情况。

取15-20g 中性氧化铝进行湿法装柱。填料装好后，从柱顶加入上述浓缩液，先用9:1的石油醚-丙酮进行洗脱，当第一个橙黄色色带(胡萝卜素)即将流出时，换一接收瓶接收，约需要洗脱剂40 mL。换用7:3的石油醚-丙酮进行洗脱，当第二个棕黄色色带(叶黄素)即将流出时，换一接收瓶接收。此时，继续更换洗脱剂，用3:1:1的正丁醇-乙醇-水洗脱，分别在层析柱的上端可见蓝绿色和黄绿色的两个色带，此为叶绿素a和叶绿素b。

(1) 用10g中性氧化铝和石油醚装层析柱。

(2) 将绿色植物色素浓溶液用滴管小心加到层析柱顶部。加完后打开下部活塞，让液面下降到柱面以下1mm左右关闭活塞。加入数滴石油醚，重新打开活塞使液面下降，重复几次使有色物质全部进入柱体内。

(3) 依次用不同洗脱剂进行洗脱，收集各色带

五、注意事项

1. 石油醚有毒，请在通风良好处使用;

2. 柱中不可有空气，必要时用装在玻棒上的橡皮塞轻轻敲击柱身;

3. 柱中氧化铝表面任何时候都不得露出液面，以防有空气进入;

4. 待色素全部进入柱体后，方可进行洗脱，以防有拖尾影响分离效果。

第四篇：《叶绿体色素的提取和分离》实验报告

实验目的

1. 学习叶绿体色素的提取、分离方法。

2. 通过叶绿体色素提取、分离方法的学习了解叶绿体色素的相关理化性质。

3. 为进一步研究各叶绿体色素性质、功能等奠定基础。

实验原理

叶绿体色素包括绿色的叶绿素(包括叶绿素a和叶绿素b)和黄色的类胡萝卜素(包括胡萝卜素和叶黄素)两大类，它们均以色素蛋白复合体形式存在于类囊体膜上。两类色素均不溶于水而溶于有机溶剂，故可用乙醇、丙酮等有机溶剂提取。由于提取液中不同色素在固定相和流动相中的分配系数不同，所以可借助分配层析方法将其分离。

实验仪器与药品

1. 绿色植物如菠菜等的叶片。

2. 研钵、漏斗、三角瓶、剪刀、滴管、康维皿、圆形滤纸(直径11cm)。

3. 95%乙醇、石英砂、碳酸钙、展层剂。展层剂按石油醚：丙酮：苯10:2:1的比例配制(V/V)。实验步骤

1. 叶绿体色素的提取

(1)取菠菜或其它新鲜植物叶片4～5片(4g左右)，将其洗净、擦干并去掉中脉，剪碎后置入研钵中。

(2)研钵中加入95%乙醇2～3 ml及少许石英砂、碳酸钙研磨至匀浆，再加95%乙醇5ml，然后以漏斗过滤之，即为色素提取液。

2. 叶绿体色素的分离

(1)取圆形定性滤纸一张(直径应小于康维皿直径)于其中心扎一圆形小孔(直径约3mm)，另取长方形滤纸条一张(5cm×1.5cm)，用滴管吸取乙醇叶绿体色素提取液沿滤纸条的长度方向涂抹，注意涂抹色素扩散宽度应限制在0.5cm以内，风干后再重复操作数次。然后沿长度方向将滤纸条卷成纸捻，使涂抹过叶绿体色素溶液的一侧恰在纸捻的一端。

(2)将纸捻带有色素的一端插入圆形滤纸的小孔中，使与滤纸刚刚平齐(勿突出)。

(3)在康维皿中央小室中加入适量的展层剂，把带有纸捻的圆形滤纸平放在康维皿中央小室上，使纸捻下端浸入展层剂中，迅速盖好培养皿。展层剂将借助毛细管作用顺纸捻扩散至圆形滤纸上，使叶绿体色素在固定相(滤纸中吸附有水分的纤维素)和流动相(展层剂)间反复分配，从而使不同色素得到分离，分离结果为滤纸上可见到各种色素的同心圆环。无康维皿时亦可用底、盖直径相同的培养皿进行实验，实验时可在培养皿底中放入一平底短玻管或塑料药瓶盖以替代康维皿中央小室盛装展层剂，其余相同。

(4)当展层剂前沿接近滤纸边缘时便可结束实验，此时可看到不同色素的同心圆环，各色素由内往外的顺序为：叶绿素b(黄绿色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶黄素(鲜黄色)、胡萝卜素(橙黄色)，再用铅

笔标出各种色素的位置和名称。

实验结果与分析

叶绿体色素分为叶绿体素类和类胡萝卜素类两类，前者为双羧酸酯，后者为类萜，所以均为脂溶性，提取时应选用有机溶剂，常用的有机溶剂为酒精等。本试验采用分配层析方法分离叶绿体色素，此法基本原理为利用混合物中不同成分在固定相和流动相中的分配系数不同意分离各成分。本实验中叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素在流动相中分配系数依次增大，所以分离形成的4个同心圆环由内向外依次为叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素，这可从4种色素的不同颜色直观看出。

实验注意事项

1. 为保证色素提取效率应注意研磨要充分、残渣应用提取溶剂多冲洗几次。

2. 滤纸应质地均匀，折叠、揉捏均会影响滤纸均匀度因而影响分离效果。

3. 点样量应足够大但样点直径应尽量小，所以一次点样不要过多，待风干后再点样，如此反复多次。

4. 由于纸捻上端为点样部位，所以纸捻上端应与滤纸平齐以保证展层剂推动不同色素的分离。

5. 由于展层剂由几种极易挥发的溶剂组成，所以实验中应保证康维皿的密封，否则会因展层剂挥发损失影响分离效果，此问题在以培养皿替代康维皿进行实验时尤应注意。

陕西师范大学远程教育学院

生物学实验报告

报告题目《叶绿体色素的提取和分离》

姓名

学号

专业

批次/层次

指导教师

学习中心实验报告

第五篇：女性光能美肤知识沙龙活动方案

清爽夏季

光能美肤

——夏季女性医学护肤美肤知识沙龙活动方案

夏日已经来临了，紫外线日益强烈、肌肤皮脂分泌增多、色素沉着肌肤老化等皮肤问题纷纷困扰着女性朋友们，一般的美容方法治标不治本，无法彻底解决问题，如何真正实现夏季护肤美肤目的?**医学整形美容医院特别邀请国内著名皮肤美容专家****博士，为您详细支招，并结合最新光能设备，现场演示，亲身体验，问题解答，让您详尽了解如何利用最新光能科技实现夏日肌肤美白紧致、清爽光滑、防晒淡斑的理想状态。同时还将邀请著名整形美容专家***教授，介绍最新最前沿的医学美容知识，提供个人形象设计及女性生理机能和抗衰老分析咨询。

一、活动目的

1、通过夏季女性最关注的皮肤问题，让更多的女性朋友了解医学护肤、美肤知识，掌握美肤护肤基本知识，同时了解激光美容前沿技术。

2、通过知识讲座形式，利用知识与技术输出，与相关单位形成良好沟通，让更多参与者了解活动内容，了解金子医学整形美容医院，使医院品牌推广与活动结合起来。

3、推出新的活动形式，以知识讲座形式，让更多的人了解金子医学整形美容医院的服务项目，在活动中重点介绍容易被人接受的激光美肤护肤项目，再进行延伸。

4、与相关单位合作举办，为其会员提供全面服务，实现互利互赢、资源共享、品牌互动的目的。

二、活动时间地点：

1、活动时间：2009年7月**日(星期五)下午2：30-5：00;

2、活动地点：佛山宾馆(待定);

三、活动主题：

特邀国内著名皮肤美容专家—****博士现场讲授夏季女性如何护肤、美肤，如何利用最新高科技光能设备，实现夏季皮肤真正保养，通过现场演示，亲身体验，个性解答等多种形式让您详尽了解，轻松掌握。特邀著名整形美容专家****教授现场还将为爱美女性介绍最新最前沿的医学美容知识，提供个性化美容美体设计咨询。

四、组织单位：

1、主办单位：电信或银行单位、金子医学整形美容医院