叶绿体色素的提取与分离和理化性质
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(一)原理:
叶绿体中含有绿色素(包括叶绿素a和叶绿素b)和黄色素(包括胡萝卜素和叶黄素)两大类。它们与类囊体膜蛋白相结合成为色素蛋白复合体。它们的化学结构不同,所以它们的物化性质(如极性、吸收光谱)和在光合作用中的地位和作用也不一样。
这两类色素是酯类化合物,都不溶于水,而溶于有机溶剂,故可用乙醇、丙醇等有机溶剂提取。提取液可用色谱分析的原理加以分离。
因吸附剂对不同物质的吸附力不同,当用适当的溶剂推动时,混合物中各种成分在两相(固定相和流动相)间具有不同的分配系数,所以移动速度不同,经过一定时间后,可将各种色素分开。
(二)材料、仪器设备和试剂
1. 材料:菠菜、小白菜叶片
2. 仪器设备:研钵,漏斗,三角瓶,剪刀,滴管,培养皿(直径11cm),广口瓶,圆形滤纸(直径11cm)
3. 试剂:95%乙醇,石英砂,碳酸钙粉,推动剂:按石油醚:丙酮:苯=10:2:1比例配制(v/v)
(三)试验步骤
1. 叶绿体色素的提取
(1) 取菠菜或其他植物新鲜叶片4-5片(2g左右),洗净,擦干,去掉中脉剪碎,放入研。
(2) 研钵中加入少量石英砂及碳酸钙粉,加2-3ml 95%乙醇,研磨至糊状,再加10-15ml 95%乙醇,离心35min,提取上清液过滤于三角瓶中,残渣用10ml 95%乙醇冲洗,一同过滤于三角瓶中。
(3) 如无新鲜叶片,也可用事先制好的叶干粉提取。取新鲜叶片(以菠菜叶最好),先用105℃杀青,再在80℃下烘干,研成粉末,密闭储存。用时称叶粉2g放入小烧杯中,加95%乙醇20-30ml 浸提,并随时搅动。待乙醇呈深绿色时,滤出浸提液备用。
2. 叶绿体色素的分离
(1) 取圆形定性滤纸一张(直径11cm),将其剪成滤纸条(9cm×3cm),用滴管吸取乙醇叶绿体色素提取液,沿纸条的长度方向涂在纸条的一边(距边约1cm),使色素扩散的宽度限制在0.5cm以内,风干后,再重复操作数次。
(2) 在层析缸中加入适量的推动剂,将滤纸条带有色素的一端插入层析缸中,使滤纸条下端浸入推动剂中。迅速盖好层析缸盖。此时,推动剂借毛细管引力顺滤纸条向上扩散,并把叶绿体色素向上推动,不久即可看到各种色素的条带。
(3) 当推动剂前沿接近滤纸边缘时,取出滤纸,风干,即可看到分离的各种色素:叶绿素a为蓝绿色,叶绿素b为黄绿色,叶黄素为鲜黄色,胡萝卜素为橙黄色。用铅笔标出各种色素的位置和名称。