葉綠體色素溶液各組成成分在可見光譜中具有不同的特征吸收峰。因此,應用分光光度計在某一特定波長下所測定的吸光度,根據經驗公式即可計算出色素溶液中各色素濃度,不同溶劑所提取的色素吸收光譜有差異,因此,應使用不同的計算公式。
葉綠體色素的提取常用丙酮和乙醇有機溶劑。葉綠體色素 80 %丙酮提取液中葉綠素 a 和 b 及類胡蘿卜素分別在 663nm 、 646nm 和 470nm 波長下有最大吸收峰,而 95 %乙醇提取液中它們則在 665nm 石 49nm 和 470nm 波長下具有最大吸收峰,據此所測得的吸光度值代人不同的經驗公式(見結果計算),計算出葉綠體色素丙酮(或乙醇)提取液中葉綠素 a 和 b 的濃度及其葉綠素總濃度和類胡蘿卜素的總濃度,并依據所使用的單位植物組織(鮮重、干重或面積),求算出色素的含量。
[ 實驗目的 ]
掌握分光光度法對植物葉綠體色素提取液中葉綠素 a 和 b 的濃度及其葉綠素總濃度和類胡蘿卜素的總濃度測定與計算方法,以及植物材料中各種色素含量的求算方法。
[ 器材和試劑 ]
1 .植物材料 新鮮(或烘干)植物葉片,如菠菜葉片等。
2 .實驗器材 分光光度計、天平、研缽、剪刀、漏斗、濾紙、棕色容量瓶、吸水紙、擦鏡紙和滴管。
3 .實驗試劑 80 %丙酮(或 95 %乙醇)、石英砂和碳酸鈣粉。
[ 操作步驟]
1 .色素的提取
①稱取新鮮(或干材料)的洗凈擦于的植物葉片 0.5g (或一定面積),去中脈、剪碎后放入研缽中,加少量石英砂和碳酸鈣粉及 2~3ml80 %丙酮(或 95 %乙醇),冰浴中研磨至組織變白,再加丙酮 10ml ,研成勻漿,暗處靜置約 10min 。
②將提取液過濾到 50 ml 棕色容量瓶中,用丙酮反復沖洗研體與研棒數次并用少量丙酮反復沖洗濾紙和殘渣,直至無綠色為止,以使色素全部轉移入容量瓶。最后用丙酮定容至 50 ml ,搖勻,并保存于暗處備用待測。每一材料要做 3 ~ 5 份,重復提取測定,以期獲得準確的色素含量值。
2 .吸光度的測定
①將色素提取液重新混勻。
②取光徑 1cm 的比色杯,注入上述色素丙酮提取液,以 80 %丙酮注入另一同樣的比色杯內作為空白對照,在波長 663 、 646 和 470nm 下測定吸光度(
、
和
)。
3 .結果計算
依據下列丙酮(或乙醇)提取液中色素濃度計算公式,分別計算出葉綠素 a 上的濃度及其葉綠素總濃度和類胡蘿卜素的濃度。
80 %丙酮提取液中色素濃度計算公式:
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95 %乙醇提取液中色素濃度計算公式:
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式中,
、
和
分別為葉綠素 a 和 b 的濃度及其葉綠素總濃度, mg · L -1 ;
為類胡蘿卜素的總濃度, mg · L -1 ;
和
為葉綠體色素提取液在波長 663nm 、 665nm 、 646nm 、 649nm 和 470nm 下的吸光度。
再按下式求算植物組織中單位鮮重(或干重、面積)各色素的含量 (mg · g -1 或 mg · m -2 )。
葉綠體色素的含量 ![]()
[ 注意事項]
1 .光對葉綠素有破壞作用,實驗操作應在弱光下進行,且應盡量在短時間內研磨。
2 .色素提取液若混有其他物質而造成渾濁,將影響吸光度的測定,應重新過濾或離心。
3 .色素吸光度測定前,應按儀器說明及標準葉綠素 a 、 b 對分光光度計的波長進行校正,否則影印葉綠素含量的測定精度。
[ 思考題]
1 葉綠素 a 和 b 在紅光和藍光區都有吸收峰,可否在藍光區的吸收峰波長下進行葉綠素 a 和 b 的定量分析,原因何在?
2 解釋用分光光度法測定葉綠素含量時首先標定儀器波長精確度的原因,試比較儀器標定與未標定的測定結果的誤差。
[ 探索性實驗 ]
應用已掌握的植物葉綠體色素的提取、分離和含量測定的實驗技術與方法,取
植物和
植物(或陰生植物和陽生植物)的長成葉片,以 95 %乙醇提取葉綠體色素,根據下表所涉及的若干問,設計實驗,完成下表,并回答問題。