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1、精选优质文档-倾情为你奉上 本科学生综合性实验报告姓名 陈春梅 学号 学院 生命科学学院 专业、班级 生物科学13级B班 实验课程名称 植物生理学 教师及职称 李忠光 开课学期 2015 至 2015 学年 第二 学期云南师范大学教务处编印实 验 室睿智三栋实 验 时 间周三下午7-8节实 验 名 称1、 光合色素的提取、理化性质2、 分离、吸收光谱及含量的测定3、 光合色素含量的测定1、实验目的1、掌握光合色素的提取方法以及了解有关的理化性质。2、掌握光合色素的分离方法以及了解有关的吸收光谱。3、掌握用分光光度计测定叶绿素含量的方法。2、实验仪器及试剂材料:小桐子叶片、植物叶片3、实验原理(
2、1)、光合色素能溶于具有一定极性的有机溶剂,如丙酮、乙醇等。提取液中无任何电子受体,因此可以观察荧光现象。离体叶绿素在有氧气和光照条件下,发生光氧化作用,结构遭到破坏,形成加氧叶绿素等产物。叶绿素是一种双羧酸酯,可以发生皂化反应。叶绿素分子中Mg2+与仆啉环结合不稳定,可以被H+、Cu2+、Zn2+等离子所取代。(2)、光合色素能溶于具有一定极性的有机溶剂,如丙酮、乙醇等。 不同光合色素的分子量、分子结构、极性、溶解度、支持物对它们的吸附力等不同,因而分配系数不同,故彼此可以分开。 叶绿素的卟啉环结构对光有很强的吸收,主要是红光和蓝紫光。 (3)、混合液中的两个或多各组分,只要它们的光谱吸收峰
3、不互相重叠,仍然可以根据Lambert-Beer定律(A = k L C)求出各组分含量。Lambert定律:A = k L;Beer定律A = k C。叶绿素a、b在80%丙酮溶液中的Amax分别为663nm、645nm,由此得出:见推导过程 Ca = 12.7 A663 2.69 A645;Cb = 22.9 A645 4.68 A663 Ca+b = 8.02 A663 + 20.20 A645由于k是一个常数,而A可以通过 A663 = Ca.ka1 + Cb.kb1 A645 = Cb.kb2 + Ca.ka2 分光光度计测出,故求二元一次方程组可得到此公式。k比吸收系数。即溶剂和波
4、长不变的情况下,当物质的浓度(C)为1g/L(0.1%),比色皿的直径(光径,L)为1cm时所测出的吸光度即为比吸收系数。故其单位为:摩尔吸收系数。即溶剂和波长不变的情况下,当物质的浓度(C)为1mol/L,比色皿的直径(光径,L)为1cm时所测出的吸光度即为摩尔吸收系数。故其单位为:4、实验方法、步骤及现象 (1)、光合色素的提取:将植物叶片洗净并用滤纸洗干,取1/2片叶片,放入研钵中并加入少许CaCO3和石英砂及5 ml丙酮,充分研磨,再加入10 ml丙酮,研磨,静止片刻,上清液过滤于三角瓶中,待用。方法及步骤 光合色素的提取:将植物叶片洗净并用滤纸洗干,取1/2片叶片,放入研钵中并加入少
5、许CaCO3和石英砂及5 ml丙酮,充分研磨,再加入10 ml丙酮,研磨,静止片刻,上清液过滤于三角瓶中,待用。 观察荧光现象:与光线垂直的方向观察色素颜色。 光破坏作用:1ml色素提取液于室内,1ml于太阳光下,30min后观察颜色变化。 皂化反应:取一支试管,加入色素提取液2.5ml,再加入20%KOH甲醇溶液1ml,摇匀,再加入苯2.5ml,轻轻摇动,沿试管壁慢慢加入自来水1ml,轻轻摇动后观察,注意观察整个过程颜色的变化。 取代反应:取一支试管,加入3ml色素,逐滴加入50%醋酸直至溶液变为黄褐色。倒出一半,加入少许醋酸铜粉末,酒精灯上加热,与另一半比较颜色的差异。 (2)、光合色素的
6、提取:将植物叶片洗净并用滤纸洗干,取1/3片叶片,放入研钵中并加入少许CaCO3和石英砂及5 ml丙酮,充分研磨,再加入10 ml丙酮,研磨,静止片刻,上清液过滤于三角瓶中,待用。 光合色素分离: 剪取适当长度和宽度的滤纸条 用上行纸层析法分离色素 启动剂:石油醚:丙酮:苯=10:2:1。吸收光谱的测定: 光合色素的吸收光谱:取色素溶液1 mL,加入丙酮3 mL,摇匀后在分光光度计上400到700 nm处每隔10 nm进行扫描。 各色素的吸收光谱:上述层析出的34种色素,分别剪下后溶于3 mL丙酮中,按上述方法扫描。 (3)、方法一:快速测定法 由于叶绿素a、b在652nm处有共同吸收,k =
7、 34.5 L g-1. cm-1。可直接用便携式叶绿素测定仪测定植物叶片的叶绿素含量,最后浓度单位为mg/dm2 方法二: 分光光度计法色素提取:将上述植物叶片洗净并用滤纸吸干,准确称取已知的叶圆片0.05g左右,加入少许CaCO3和石英砂及80%丙酮2ml,充分研磨,转入离心管中(离心机使用),再用5ml 80%丙酮洗研钵,转入离心管中,平衡,5000rpm离心10min, 记录上清液体积,取1ml稀释到4ml。测定:以1cm比色皿分别测定A663、A645。使A控制在0.1 0.8之间。结果与讨论 1、认真记录观察到的结果(颜色变化?分几层?为什么?),并加以讨论。 思考题 1、为什么在
8、皂化反应中只能用20%KOH甲醇溶液,而不能用20%KOH水溶液?结果与讨论 1、画出你的层析结果,并加以分析。 2、总光合色素和各光合色素的吸收光谱有何不同,为什么?思考题 1、光合色素的吸收光谱对我们理解光合作用有何意义?2、试论述高等植物光合色素的种类和生理功能结果与讨论Chl content = (mg.g-1FW) 1、根据原理中计算出三类色素的浓度(mg / L)。2式 分别计算出各种植物叶片色素含量。思考题 1、一般正常的植物叶片,Chla / Chlb = 3 / 1,你所测定的结果符合此比例吗?为什么? 2、两种测定方法含量有何不同?为什么? 3、怎样把方法一中的叶绿素含量mg/dm2转换为方法二中的mg / g FW ?怎样测定不同形态的植物叶片的叶面积?5、参考文献6、实验绘图7、实验分析与讨论教师评分专心-专注-专业