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叶绿素理化性质的探索

2019-06-29 16:01:46 养殖种植技术书籍

叶绿素理化性质的探索

目的 初步了解叶绿素的理化性质。

实验前的思考 叶绿素是绿色植物叶绿体中含量较多的色素,能捕获光能。叶绿素的理化性质决定了叶绿素的功能。

材料器具 菠菜叶或青菜叶,蚕豆叶;研钵,漏斗,玻棒,试管,烧杯,剪刀,天平,酒精灯,试管夹,黑纸片,电灯或电筒,脱脂棉,火柴;石英砂,碳酸钙,丙酮,乙酸铜或乙酸锌,20%盐酸。

步骤

1.提取叶绿体色素 称取菠菜叶(去除叶柄和主脉)2克,用剪刀剪成小块后放入研钵中,加入石英砂和少量的碳酸钙,加入丙酮10毫升研磨成匀浆,再加丙酮15毫升,用玻棒搅拌成深绿色的溶液。在漏斗中铺上薄层脱脂棉后,过滤溶液所得滤液就是叶绿体色素提取液。

2.观察叶绿体色素的萤光现象 在试管内倾入5毫升叶绿体色素提取液,分别用透射光和反射光观察。当把上述试管放在光源(阳光或灯光)和观察者之间时,所看到溶液呈现绿色。如果在试管后面放上黑色纸片,使背景成黑色,然后从光线射向试管的同一方向去看试管内的溶液,通过反射光就能看到溶液是呈深红色的(见图)。这深红色是叶绿素吸收了光能后所发出的萤光。

3.观察光对叶绿素的破坏作用 在甲、乙两试管中各加入叶绿体色素提取液2毫升。甲试管外裹以黑纸,乙试管直接放在阳光下,二三小时后,观察甲、乙两试管中色素提取液的颜色变化。可以看到甲试管中色素提取液仍现深绿色,而经强烈光照的乙试管中的色素提取液已变为褐绿色。

4.制取去镁叶绿素 把叶绿体色素提取液2毫升注入试管中,逐滴加入浓度为20%的盐酸,并振荡,使它们均匀混和,至提取液变为褐绿色时止。在酸的作用下,叶绿素分子已被破坏,形成去镁叶绿素,它的化学式为C32H32ON4(COOCH3)(COOC20H39)。在去镁叶绿素液中加入少量乙酸铜,并在酒精灯上徐徐加热,可以看到褐色逐渐消失而提取液重新变为绿色,这是因为发生了金属(铜)原子替换了氢的缘故。

注意事项 过滤叶绿体色素提取液时,仅需极薄层的棉花,否则影响溶液浓度,使实验结果不明显。

分析和讨论 叶绿素是一种复杂的生物活性物质,在可见光的照射下,叶绿素分子吸收光量子而转变为不稳定的激发态,继而又转变为基态。当它转变为基态时可发出红光量子,因而在光源一侧观察时,可以看到萤光现象。

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