华东师范大学：《植物生理学》课程教学资源（实验）叶绿体色素的提取、分离、理化性质鉴定及含量测定

叶绿体色素的提取、分离、理 化性质鉴定及含量测定

叶绿体色素的提取、分离、理 化性质鉴定及含量测定

实验目的:分析校园中两种植物 材料叶绿体色素的差异 内容: ①叶绿素a和b含量差异; ②绿色素与黄色素的含量差异 色素提取分离的原理 叶绿素测定的方法及其原理; 绿色素与黄色素的纯化原理及步骤; 叶绿素的理化性质的鉴定方法

实验目的：分析校园中两种植物 材料叶绿体色素的差异 内容： ①叶绿素a和b含量差异； ②绿色素与黄色素的含量差异 色素提取分离的原理; 叶绿素测定的方法及其原理； 绿色素与黄色素的纯化原理及步骤； 叶绿素的理化性质的鉴定方法

实验原理

实验原理

Photosynthesis chloroplast stroma 神( 分 ferredoxin-NADP reductase light light ytochrome (e. FNR Fd+ferredoxin ATP synthase mmn 2 Mmmm PSIl PQH PSI ●● Roogoo. e ooooooooo plastoqu PC plastocyanin H (H+ oxygen-evolving complex thy lakoid lumen

Photosynthesis

Thermosynechococcus elongatus(蓝细菌 珍 PS I PSⅡ

Thermosynechococcus elongatus(蓝细菌) PS I PS II

光合色素的脂溶性-酒精、丙酮等有机溶剂提取 Ch是双羧酸的酯--皂化反应--叶绿素与类胡萝卜素 分离 Ch的取代反应:卟啉环中的Mg2可被H2+、Cu2+ Zn2+取代 Cluster of CHo in chlorophyll b pigment molecules embedded CH, in chlorophyll a in membrane Granum (stack of thylakoids) P。 rphyrin ring (light-absorbing -CH3 head" of molecule) Thylakoid membrane ehlapalee4 H c H3C CH3 CH3 c13 CH CH3 CH CHCH B-胡萝卜素 Hydrocarbon tail H3 C OH H atoms not shown) hac ch,CH CH3 CH3 CF- HO CH3 CH C

⚫光合色素的脂溶性----- 酒精、丙酮等有机溶剂提取 ⚫Chl是双羧酸的酯---皂化反应---叶绿素与类胡萝卜素 分离 ⚫Chl的取代反应：卟啉环中的Mg2+可被H2+ 、Cu2+ 、 Zn 2+取代

光学特性: Chlorophyll a Chlorophyll b Carotenoids 400 50 600 700 Wavelength of light(nm) a)Absorption spectra Chla chlb有两个强吸收峰-含量测定时选择叶绿素 特有的红光吸收峰波长;

光学特性： • Chla Chlb有两个强吸收峰----含量测定时选择叶绿素 特有的红光吸收峰波长；

第二单线 态10-12S 能热 第一单线 分子内能量传 态109S 传向反应中 吸 吸 小 ● 收 能量 光 线态 光 光 热 103102s洸能 基态 Ch的荧光和磷光现象-反射光中 能观察到呈红色的荧光; 叶绿素化学性质不稳定,光容易受 强光的破坏

第二单线 态10-12 S 第一单线 态10-9 S 基态 能 量 三线态 10-3~10-2 S 分子内能量传 递 传 向 反应 中 吸 心 收430nm 光 吸 收670nm 光 680nm 荧 光 热 能 热 能 能热 磷 光 Chl的荧光和磷光现象----反射光中 能观察到呈红色的荧光； 叶绿素化学性质不稳定，光容易受 强光的破坏

叶绿体色素的分离方法 纸层析方法:根据色素在不同有机溶剂中的 溶解度不同以及在吸附剂上的吸附能力不同, 可将它们彼此分离开。(定性,小量) (今天选择做) 皂化反应和萃取分离方法(大量, 滤纸 色点 四氯化碳 图3-1纸层析示意图

叶绿体色素的分离方法 • 纸层析方法：根据色素在不同有机溶剂中的 溶解度不同以及在吸附剂上的吸附能力不同， 可将它们彼此分离开。 （定性，小量） （今天选择做） • 皂化反应和萃取分离方法（大量，定量）

叶绿素a和b含量的测定方法一分光光度法 ·根据 Lambert-Beer定律: OD=C∴kn1+Ck1 b bl (1) OD2=Caka2+Cb kb2 (2) C=12.70D2-2.69OD (3) Cb=229D645-4.68OD63 (4) C=C+C1=8.020D+20.21OD (5) a 645 Ck=4.7OD440-0.27Ca+b

叶绿素a和b含量的测定方法—分光光度法 • 根据Lambert-Beer定律 ： OD1=Ca·ka1+Cb·kb1 （1） OD2=Ca·ka2+Cb·kb2 （2） Ca=12.7 OD663-2.69 OD645 （3） Cb=22.9 OD645-4.68 OD663 （4） CT= Ca+ Cb=8.02 OD663+20.21 OD645 （5） • Ck=4.7OD440- 0.27Ca+b