第一篇:綠葉中色素的提取和分離的實驗報告
綠葉中色素的提取和分離的實驗報告
一、實驗目的 1.學會提取和分離葉綠體中色素的方法。2.比較、觀察葉綠體中四種色素:理解它們的特點及與光合作用的關系
二、實驗原理 光合色素主要存在于高等植物葉綠體的基粒片層上,而葉綠體中的色素能溶于有機溶劑 中。故要提取色素,要破壞細胞結構,破壞葉綠體膜,使基粒片層結構直接與有機溶劑接 觸,使色素溶解在有機溶劑中。葉綠體中的色素有四種,不同色素在層析液(脂溶性強的有機溶劑)中的溶解度不同,因而隨層析液的擴散速度也不同。
三、材料用具 取新鮮的綠色葉片、定性濾紙、燒杯、研缽、漏斗、紗布、剪刀、小試管、培養皿、毛細吸管、量筒、有機溶劑、層析液(20份石油醚、2份丙酮、1份苯混合)、二氧化硅、碳酸鈣。
四、實驗過程(見書P54)1.提取色素: 2.制備濾紙條: 3.色素分離,紙層析法。(不要讓濾液細線觸及層析液)4.觀察: 層析后,取出濾紙,在通風處吹干。觀察濾紙條上出現色素帶的數目、顏色、位置和寬窄。結果是:4條色素帶從上而下依次是:胡蘿卜素(橙黃色)、葉黃素(黃色)、葉綠素a(藍綠色)、葉綠素b(黃綠色)。
五、討論 1.濾紙條上的濾液細線為什么不能接觸到層析液? 2.提取和分離葉綠體中色素的關鍵是什么?
第二篇:《綠葉中色素的提取和分離》教學反思
增加高中生物實驗教學,注重分析能力培養
由于生物學科的地位在高考中不高,在很多學校,領導和教師普遍認為由于高考基本是重視對實驗的理論原理,實驗的設計步驟和實驗的現象及結論的考察,所以講講實驗就行了,而且組織學生實驗教學費時又費力。然而這樣的想法不但違背了《新課程標準》的理念,也嚴重影響了學生生物科學素養的發展。所以在新課程的改革中,就要求我們的教師要合理安排教學進度,我們不但要把實驗時間還給學生,同時還要加強對學生的實驗教學。把演示實驗變成學生實驗,提高動手能力。實驗課的教學不僅能夠培養學生的動手操作的能力,同時還能培養學生分析問題的能力,提高創新能力。
在新課程改革下的實驗教學可以采用讓學生自主探究,合作互動的教學模式,教師通過精心設計教學程序,為學生創設于實驗內容密切相關的學習情境,讓學生在創設的學習情境中去發現問題、解決問題,去補充實驗所必需的認知和操作經驗,并在實驗過程中培養自主探究意識、科學思維方法、嚴謹科學態度和創新實踐能力。
第三篇:《葉綠體色素的提取和分離》 實驗報告
《葉綠體色素的提取和分離》 實驗報告
實驗目的1.學習葉綠體色素的提取、分離方法。
2.通過葉綠體色素提取、分離方法的學習了解葉綠體色素的相關理化性質。
3.為進一步研究各葉綠體色素性質、功能等奠定基礎。
實驗原理
葉綠體色素包括綠色的葉綠素(包括葉綠素a和葉綠素b)和黃色的類胡蘿卜素(包括胡蘿卜素和葉黃素)兩大類,它們均以色素蛋白復合體形式存在于類囊體膜上。兩類色素均不溶于水而溶于有機溶劑,故可用乙醇、丙酮等有機溶劑提取。由于提取液中不同色素在固定相和流動相中的分配系數不同,所以可借助分配層析方法將其分離。
實驗儀器與藥品
1.綠色植物如菠菜等的葉片。
2.研缽、漏斗、三角瓶、剪刀、滴管、康維皿、圓形濾紙(直徑11cm)。
3.95%乙醇、石英砂、碳酸鈣、展層劑。展層劑按石油醚:丙酮:苯10:2:1的比例配制(V/V)。實驗步驟
1.葉綠體色素的提取
(1)取菠菜或其它新鮮植物葉片4~5片(4g左右),將其洗凈、擦干并去掉中脈,剪碎后置入研缽中。
(2)研缽中加入95%乙醇2~3 ml及少許石英砂、碳酸鈣研磨至勻漿,再加95%乙醇5ml,然后以漏斗過濾之,即為色素提取液。
2.葉綠體色素的分離
(1)取圓形定性濾紙一張(直徑應小于康維皿直徑)于其中心扎一圓形小孔(直徑約3mm),另取長方形濾紙條一張(5cm×1.5cm),用滴管吸取乙醇葉綠體色素提取液沿濾紙條的長度方向涂抹,注意涂抹色素擴散寬度應限制在0.5cm以內,風干后再重復操作數次。然后沿長度方向將濾紙條卷成紙捻,使涂抹過葉綠體色素溶液的一側恰在紙捻的一端。
(2)將紙捻帶有色素的一端插入圓形濾紙的小孔中,使與濾紙剛剛平齊(勿突出)。
(3)在康維皿中央小室中加入適量的展層劑,把帶有紙捻的圓形濾紙平放在康維皿中央小室上,使紙捻下端浸入展層劑中,迅速蓋好培養皿。展層劑將借助毛細管作用順紙捻擴散至圓形濾紙上,使葉綠體色素在固定相(濾紙中吸附有水分的纖維素)和流動相(展層劑)間反復分配,從而使不同色素得到分離,分離結果為濾紙上可見到各種色素的同心圓環。無康維皿時亦可用底、蓋直徑相同的培養皿進行實驗,實驗時可在培養皿底中放入一平底短玻管或塑料藥瓶蓋以替代康維皿中央小室盛裝展層劑,其余相同。
(4)當展層劑前沿接近濾紙邊緣時便可結束實驗,此時可看到不同色素的同心圓環,各色素由內往外的順序為:葉綠素b(黃綠色)、葉綠素a(藍綠色)、葉黃素(鮮黃色)、胡蘿卜素(橙黃色),再用鉛
筆標出各種色素的位置和名稱。
實驗結果與分析
葉綠體色素分為葉綠體素類和類胡蘿卜素類兩類,前者為雙羧酸酯,后者為類萜,所以均為脂溶性,提取時應選用有機溶劑,常用的有機溶劑為酒精等。本試驗采用分配層析方法分離葉綠體色素,此法基本原理為利用混合物中不同成分在固定相和流動相中的分配系數不同意分離各成分。本實驗中葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素在流動相中分配系數依次增大,所以分離形成的4個同心圓環由內向外依次為葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素,這可從4種色素的不同顏色直觀看出。
實驗注意事項
1.為保證色素提取效率應注意研磨要充分、殘渣應用提取溶劑多沖洗幾次。
2.濾紙應質地均勻,折疊、揉捏均會影響濾紙均勻度因而影響分離效果。
3.點樣量應足夠大但樣點直徑應盡量小,所以一次點樣不要過多,待風干后再點樣,如此反復多次。
4.由于紙捻上端為點樣部位,所以紙捻上端應與濾紙平齊以保證展層劑推動不同色素的分離。
5.由于展層劑由幾種極易揮發的溶劑組成,所以實驗中應保證康維皿的密封,否則會因展層劑揮發損失影響分離效果,此問題在以培養皿替代康維皿進行實驗時尤應注意。
陜西師范大學遠程教育學院
生物學實驗報告
報告題目《葉綠體色素的提取和分離》
姓名
學號
專業
批次/層次
指導教師
學習中心實驗報告
第四篇:綠色植物中色素的提取和分離
綠色植物中色素的提取和分離
一、實驗的目的:
1、學習從植物中提取色素的方法。
2、學習柱色譜(層析)的原理及其操作方法。
二、實驗原理
柱色譜是通過色譜柱來實現分離的。在色譜柱內裝有固體吸附劑(固定相)如氧化鋁或硅膠。液體樣品從柱頂加入,當液體流經吸附劑時,由于吸附劑表面對液體中各組分吸附能力不同而按一定的順序吸附。然后從柱頂加入洗脫劑(流動相),樣品中的各組分隨洗脫劑按一定的順序從色譜柱下端流出,根據不同顏色分段收集。
三、器材與試劑
氧化鋁,石油醚,乙酸乙酯,色譜柱,乙醇,綠葉 ,旋轉蒸發儀
四、實驗步驟
菠菜色素的提取過程
取3g 新鮮菠菜葉于研缽中拌勻研磨5 分鐘,殘渣用20mL 的石油醚-乙醇(2:1)混合液進行提取,共提取兩次。把浸取液合并過濾,濾液轉移到分液漏斗中,加入等體積的水洗滌后棄去下層的水-乙醇層,石油醚層再用等體積的水洗滌兩次,以除去乙醇和其它水溶性物質。石油醚層用無水Na2SO4進行干燥、濃縮為2 mL。取一半做柱層析分離,其余留作薄層層析分析。
(4)上樣:將要分離的混合物用適當的溶劑溶解后,用滴管沿柱壁慢慢加入吸附劑表面。
(5)淋洗分離:當被分離物的溶液面降至吸附劑表面時,立即加入洗脫劑進行淋洗,此時可以配合薄層層析來確定各組分的分離情況。
取15-20g 中性氧化鋁進行濕法裝柱。填料裝好后,從柱頂加入上述濃縮液,先用9:1的石油醚-丙酮進行洗脫,當第一個橙黃色色帶(胡蘿卜素)即將流出時,換一接收瓶接收,約需要洗脫劑40 mL。換用7:3的石油醚-丙酮進行洗脫,當第二個棕黃色色帶(葉黃素)即將流出時,換一接收瓶接收。此時,繼續更換洗脫劑,用3:1:1的正丁醇-乙醇-水洗脫,分別在層析柱的上端可見藍綠色和黃綠色的兩個色帶,此為葉綠素a和葉綠素b。
(1)用10g中性氧化鋁和石油醚裝層析柱。
(2)將綠色植物色素濃溶液用滴管小心加到層析柱頂部。加完后打開下部活塞,讓液面下降到柱面以下1mm左右關閉活塞。加入數滴石油醚,重新打開活塞使液面下降,重復幾次使有色物質全部進入柱體內。
(3)依次用不同洗脫劑進行洗脫,收集各色帶
五、注意事項
1.石油醚有毒,請在通風良好處使用;
2.柱中不可有空氣,必要時用裝在玻棒上的橡皮塞輕輕敲擊柱身;
3.柱中氧化鋁表面任何時候都不得露出液面,以防有空氣進入;
4.待色素全部進入柱體后,方可進行洗脫,以防有拖尾影響分離效果。
第五篇:綠色植物中色素的提取和分離
綠色植物中色素的提取和分離
[實驗名稱] 綠色植物色素的提取及色譜分離
[教學目標] 知識與技能: 通過對綠色植物色素的提取與分離,了解天然產物分離提純的方法 [教學重點] 學習柱色譜和薄層色譜分離的基本原理及操作方法 [教學難點] 薄層色譜、柱層析實驗操作要點的掌握和應用 [教學方法] 陳述法,講演法
[教學過程] [講述] 【實驗目的】
1.通過綠色植物色素的提取和分離,了解天然物質分離提純方法;
2.通過對柱色譜和薄層色譜操作方法的掌握,加深了解微量有機物色譜分離、鑒定的原理。
[講述] 【背景知識】
綠色植物的葉、莖中,如菠菜葉,含有葉綠素(綠)、胡蘿卜素(橙)和葉黃素(黃)等多種天然色素。葉綠素存在兩種結構相似的形式即葉綠素a(C55H72O5N4Mg)和葉綠素b(C55H70O6N4Mg),其差別僅是葉綠素a中一個甲基被甲酰基所取代從而形成了葉綠素b。它們都是吡咯衍生物與金屬鎂的絡合物,是植物進行光合作用所必需的催化劑。植物中葉綠素a的含量通常是b的3 倍。盡管葉綠素分子中含有一些極性基團,但大的烴基結構使它易溶于醚、石油醚等一些非極性的溶劑。胡蘿卜素(C40H56)是具有長鏈結構的共軛多烯。它有三種異構體,即a-胡蘿卜素、β-胡蘿卜素和γ-胡蘿卜素,其中β-胡蘿卜素含量最多,也最重要。葉黃素(C40H56O2)是胡蘿卜素的羥基衍生物,它在綠葉中的含量通常是胡蘿卜素的兩倍。與胡蘿卜素相比,葉黃素較易溶于醇而在石油醚中溶解度較小。
本實驗先根據各種植物色素的溶解度情況將胡蘿卜素(橙)、葉黃素(黃)、葉綠素a和葉綠素b從菠菜葉中提取出來,然后根據各化合物物理性質的不同用色譜法進行分離和鑒定。[圖示] 【分離產物結構式】
葉綠素a、葉綠素b、葉黃素(黃)和β-胡蘿卜素的結構式如下圖所示:
[講述] 【色譜法原理】
色譜法是分離、提純和鑒定有機化合物的重要方法。其分離原理是利用混合物中各個成分的物理化學性質的差別,當選擇某一個條件使各個成分流過支持劑或吸附劑時,各成分可由于其物理性質的不同而得到分離。與經典的分離提純手段(重結晶,升華,萃取和蒸餾等)相比,色譜法具有微量、快速、簡便和高效等優點。按其操作不同,色譜可分為薄層色譜、柱色譜、紙色譜、氣相色譜和高壓液相色譜等。在此,我們學習柱色譜和薄層色譜(TLC)。1.柱色譜原理
液體樣品從柱頂加入,流經吸附柱時,即被吸附在柱中固定相(吸附劑)的上端,然后從柱頂加入流動相(洗脫劑)淋洗,由于固定相對各組分吸附能力不同,以不同速度沿柱下移,吸附能力弱的組分隨洗脫劑首先流出,吸附能力強的組分后流出,分段接收,以此達到分離、提純的目的。2.薄層色譜原理
由于混合物中的各個組分對吸附劑(固定相)的吸附能力不同,當展開劑(流動相)流經吸附劑時,發生無數次吸附和解吸過程,吸附力弱的組分隨流動相迅速向前移動,吸附力強的組分滯留在后,由于各組分具有不同的移動速率,最終得以在固定相薄層上分離。其應用主要有:跟蹤反應進程;鑒定少量有機混合物的組成;分離;尋找柱色譜的最佳分離條件等。
[提問] 試比較葉綠素、葉黃素和胡蘿卜素三種色素的極性,為什么胡蘿卜素在層析柱中移動最快?
[講述] 【實驗試劑】
新鮮菠菜3g、石油醚、乙酸乙酯、丙酮、甲醇、硅膠G、中性氧化鋁
[講述和演示] 【實驗步驟】 1.菠菜色素的提取過程
取3g 新鮮菠菜葉于研缽中拌勻研磨5 分鐘,殘渣用20mL 的石油醚-乙醇(2:1)混合液進行提取,共提取兩次。把浸取液合并過濾,濾液轉移到分液漏斗中,加入等體積的水洗滌后棄去下層的水-乙醇層,石油醚層再用等體積的水洗滌兩次,以除去乙醇和其它水溶性物質。石油醚層用無水Na2SO4進行干燥、濃縮為2 mL。取一半做柱層析分離,其余留作薄層層析分析。2.柱色譜的一般過程及菠菜色素的分離: 【柱色譜的一般過程】
(1)選擇吸附劑:
常用的吸附劑:氧化鋁,硅膠,氧化鎂,碳酸鈣,活性炭等
選擇規則:吸附劑必須與被吸附物質和展開劑無化學作用;吸附劑的顆粒大小要適中;可以根據被提純物質的酸、堿性選擇合適的吸附劑。
化合物的吸附能力與分子極性的關系:分子極性越強(或分子中所含極性較大的基團)其吸附能力也較強。極性基團的吸附能力排序如下:
Cl-, Br-, I-<<(2)選洗脫劑:
CC<-OCH3 <-CO2R
CO<-CHO <-SH <-NH2 <-OH <-CO2H根據被分離物各組分的極性和溶解度選擇相應極性的溶劑,當單一溶劑無法很好洗脫時,可考慮選擇混合溶劑。
溶劑的洗脫能力按遞增次序排列如下:己烷(石油醚)、四氯化碳、甲苯、苯、二氯甲烷、氯仿、乙醚、乙酸乙酯、丙酮、丙醇、乙醇、甲醇、水。
(3)裝柱:色譜柱的大小應視處理量而定,柱長與直徑之比,一般為10:1 ~ 20:1。固定相用量與分離物質用量比約為50:1 ~ 100:1。
裝柱的方法分濕法和干法兩種,無論哪一種,裝柱的過程中都要嚴格排除空氣,吸附劑不能有裂縫。上樣前必須使吸附劑在洗脫劑的流動過程中進行沉降至高度不變為止,此為壓柱。
(4)上樣:將要分離的混合物用適當的溶劑溶解后,用滴管沿柱壁慢慢加入吸附劑表面。
(5)淋洗分離:當被分離物的溶液面降至吸附劑表面時,立即加入洗脫劑進行淋洗,此時可以配合薄層層析來確定各組分的分離情況。【菠菜色素的分離】
取15-20g 中性氧化鋁進行濕法裝柱。填料裝好后,從柱頂加入上述濃縮液,先用9:1的石油醚-丙酮進行洗脫,當第一個橙黃色色帶(胡蘿卜素)即將流出時,換一接收瓶接收,約需要洗脫劑40 mL。換用7:3的石油醚-丙酮進行洗脫,當第二個棕黃色色帶(葉黃素)即將流出時,換一接收瓶接收。此時,繼續更換洗脫劑,用3:1:1的正丁醇-乙醇-水洗脫,分別在層析柱的上端可見藍綠色和黃綠色的兩個色帶,此為葉綠素a和葉綠素b。3.薄層色譜(Thin Layer Chromatography)的操作方法: 【薄層色譜的操作方法】
(1)點樣:將樣品用低沸點的溶劑配成1-5%的溶液,用內徑小于1 mm的毛細管點樣。點樣前,先用鉛筆在薄層板上距一端1 cm處輕輕劃一橫線作為起始線,然后用毛細管吸取樣品,在起始線上小心點樣,斑點直徑不超過2 mm;如果需要重復點樣,則待前次點樣的溶劑揮發后,方可重復點樣,以防止樣點過大,造成拖尾、擴散等現象,影響分離效果。若在同一板上點兩個樣,樣點之間距離在1-1.5 cm為宜。待樣點干燥后,方可進行展開。
(2)展開和展開劑:薄層展開要在密閉的器皿中進行,加入展開劑高度為0.5 cm。把帶有樣點的板(樣點一端向下)放在展開器中,并與器皿成一定的角度。蓋上蓋子,當展開劑上升到離板的頂部約1 cm處時取出,并立即標出展開劑的前沿位置,待展開劑干燥后,觀察斑點的位置。
(3)顯色:若化合物不帶色,可用碘薰或噴顯色劑后觀察,若化合物有熒光,可在紫外燈下觀察斑點的位置。
(4)Rf值:一個化合物在薄層板上上升的高度與展開劑上升高度的比值稱為該化合物的Rf值:
[7]
[8][6]
Rf?
【薄層色譜應用】
化合物移動的距離
展開劑移動的距離當實驗條件嚴格控制時,每種化合物在選定的固定相和流動相體系中有特定的R值,把不同的化合物的Rf值的數據積累起來可以供鑒定化合物使用。但是,在實際工作中,Rf值的重復性較差,因此不能孤立地用比較Rf值來進行鑒定。然而,當未知物與已知物在同一薄層板上,用幾種不同的展開劑展開時都有相同的Rf值時,那么就可以確定未知物與已知物相同。當未知物的鑒定被限定到只是幾個已知物中的一個時,利用TLC就可以確定,如圖1(a)所示。
TLC也可以用于監測某些化學反應進行的情況,以尋找出該反應的最佳反應時間和達到的最高反應產率。如圖1(b)所示,反應進行一段時間后,將反應混合物、原料和產物的樣點分別點在同一塊薄層板上,展開后觀察反應混合物斑點體積不斷減小體積不斷減小和產物斑點體積逐步增加了解反應進行的情況。
展開劑前沿ABCDE1小時FD'EF(a)未知物鑒定2小時(b)利用薄層監測化學反應圖1 A:已知物;B:未知物;C:未知物D,D':反應混合物;E:反應物;F:產物
[板書] 薄板層析結果記錄
展開劑前沿碘苯二苯醚碘苯 反應液 二苯醚(a)第一步:點樣(b)展開以后
圖2 TLC跟蹤反應記錄[講述] 【菠菜色素的鑒定】
取一塊硅膠板,分別點上色素提取液樣點,胡蘿卜素樣點和葉黃素樣點,分別用石油醚-丙酮(8:2)或石油醚-乙酸乙酯(6:4)兩種溶劑系統展開,觀察斑點的位置并排列出胡蘿卜素樣點和葉黃素Rf值大小的次序。[板書] 【菠菜色素的提取與分離】
研磨菠菜過濾菠菜汁石油醚-乙醇萃取液萃取析層柱色帶、溶液水洗滌旋蒸石油醚濃縮液薄層層析Rf值
[講述] 【注意事項】
由于實驗時間有限,只接收全部的胡蘿卜素。在接收葉黃素的同時,進行柱上葉綠素的分離,不接收葉綠素,葉黃素也不必全部接收。[作業] 1.色譜法分離是根據什么原理進行的? 2.柱色譜和薄層色譜主要應用在哪些方面?
3.TLC分析中常用展開劑的極性大小順序是怎樣的?展開劑極性對樣品的分離有何影響?點樣、展開、顯色這三個步驟各要注意什么?