一、原理
葉綠體中含有綠色素(包括葉綠素a和葉綠素b)和黃色素(包括胡蘿卜素和葉黃素)兩大類。它們與類囊體膜蛋白相結合成為色素蛋白復合體。它們的化學結構不同,所以它們的物化性質(如極性、吸收光譜)和在光合作用中的地位和作用也不一樣。這兩類色素是酯類化合物,都不溶于水,而溶于有機溶劑,故可用乙醇、丙醇等有機溶劑提取。提取液可用色譜分析的原理加以分離。因吸附劑對不同物質的吸附力不同,當用適當的溶劑推動時,混合物中各種成分在兩相(固定相和流動相)間具有不同的分配系數,所以移動速度不同,經過一定時間后,可將各種色素分開。
1. 材料:菠菜、小白菜葉片
2. 儀器設備:研缽,漏斗,三角瓶,剪刀,滴管,培養皿(直徑11cm),廣口瓶,圓形濾紙(直徑11cm)
3. 試劑:95%乙醇,石英砂,碳酸鈣粉,推動劑:按石油醚:丙酮:苯=10:2:1比例配制(v/v)
三、試驗步驟
1. 葉綠體色素的提取
(1) 取菠菜或其他植物新鮮葉片4-5片(2g左右),洗凈,擦干,去掉中脈剪碎,放入研缽中。
(2) 研缽中加入少量石英砂及碳酸鈣粉,加2-3ml 95%乙醇,研磨至糊狀,再加10-15ml 95%乙醇,離心35min,提取上清液過濾于三角瓶中,殘渣用10ml 95%乙醇沖洗,一同過濾于三角瓶中。
(3) 如無新鮮葉片,也可用事先制好的葉干粉提取。取新鮮葉片(以菠菜葉最好),先用105℃殺青,再在80℃下烘干,研成粉末,密閉儲存。用時稱葉粉2g放入小燒杯中,加95%乙醇20-30ml 浸提,并隨時攪動。待乙醇呈深綠色時,濾出浸提液備用。
2. 葉綠體色素的分離
(1) 取圓形定性濾紙一張(直徑11cm),將其剪成濾紙條(9cm×3cm),用滴管吸取乙醇葉綠體色素提取液,沿紙條的長度方向涂在紙條的一邊(距邊約1cm),使色素擴散的寬度限制在0.5cm以內,風干后,再重復操作數次。
(2) 在層析缸中加入適量的推動劑,將濾紙條帶有色素的一端插入層析缸中,使濾紙條下端浸入推動劑中。迅速蓋好層析缸蓋。此時,推動劑借毛細管引力順濾紙條向上擴散,并把葉綠體色素向上推動,不久即可看到各種色素的條帶。
(3) 當推動劑前沿接近濾紙邊緣時,取出濾紙,風干,即可看到分離的各種色素:葉綠素a為藍綠色,葉綠素b為黃綠色,葉黃素為鮮黃色,胡蘿卜素為橙黃色。用鉛筆標出各種色素的位置和名稱。