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摘要：现常用的叶綠素提取方法有研磨法和有机溶剂浸提法。我比较了两种方法后发现：有机溶剂浸提法在提取纤维质较多叶片较硬材料的叶绿体中色素时效果比研磨法要好，而在提取纤维质相对较少，较软的叶片时，研磨法则效果更好。对校园内不同材料叶绿体中色素进行了提取和分离，对比后得出了最适合做叶绿体中色素提取和分离的实验材料。同时对小叶女贞叶绿体中色素的光稳定性进行了研究。结果表明，叶绿体中色素对光照敏感，光照能加速叶绿体中色素尤其是叶绿素的降解。
关键词：叶绿素；提取；稳定性
[中图分类号]G63.91
[文献标识码]A
[文章编号]2095-2627（2017）18-026-02
“叶绿体中色素的提取和分离”是高中生物必修一第5章第4节的一个重要实验，该实验有助于我们学生学习叶绿体中色素的种类和相对含量，是帮助大家理解光合作用的一个重点，同时也是难点的内容。然而学生在做“叶绿体中色素的提取和分离”实验时，效果并不理想，这样不理想的实验结果不仅对学生学习叶绿体中色素和光合作用不能起到积极的促进作用，反而会大大打击学生对生物学习尤其是生物实验学习和操作的积极性。因此，我改进了实验方法采用了有机溶剂浸提法。由于季节因素的影响，有时候找不到菠菜作为实验材料，我对常见的校园绿化植物叶绿体中色素进行了提取和分离实验，得出来常绿植物中适合做此实验的实验材料。同时，对叶绿体中色素的光稳定性进行了探究实验。
1实验方法
1.1叶绿体中色素提取的步骤（1）有机溶剂浸提法[2]：准确称量叶片5g，置入大离心管中，加入10ml无水乙醇后塞紧，放置于60°C恒温培养箱中24小时，用单层尼龙布过滤得到叶绿素提取液。
（2）研磨法：准确称量叶片5g置于研钵中，加入少量二氧化硅和碳酸钙，再加入少许无水乙醇研磨，用单层尼龙布过滤，加的无水乙醇将研钵、尼龙布洗涤数次至无色，最后无水乙醇补足至10ml得到叶绿素提取液。
1.2纸层析
按照教材中实验要求制作滤纸条但稍长1cm，用铅笔画好滤液细线，用盖玻片的一侧作为“印章”，蘸取叶绿体中色素提取液对准滤纸条上的铅笔细线垂直按下，待滤液干后，重复两次。在烧杯中装入层析液，用大的培养皿盖将多个滤纸条样品长的1cm折成90度角后用双面胶贴在培养皿盖内侧，进行层析。这样一次层析操作能做多个样品，操作方便易于比较，避免多次接触层析液，减少对身体的伤害同时又节约成本。
1.3光照对叶绿素稳定性的影响
取叶绿体中色素提取液1.5ml分别放在6个1.5ml的离心管中，取3个放在日光灯下照射，另外三个用锡箔纸包好后放在黑暗环境中，分别取处理了0h，6h，12h，18h的叶绿素进行纸层析，观察比较叶绿素的含量。
2结果与分析
2.1研磨法和有机溶剂浸提法的比较我将有机溶剂浸提法和研磨法做了比较，选用了校园中的鸢尾和小叶女贞作为实验材料。对提取出来的叶片中4种色素的含量做了比较，每个实验重复了三次得到了表1和表2所示的结果。由于学校实验条件的限制，不能对叶绿体中色素含量做定量的比较，因此，在我的研究过程中都只能对叶绿体中色素的含量做定性的比较。
说明：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b栏下的数据以十分制表示，纸层析后滤纸条上的叶绿体色素含量的多少，10代表叶绿体色素含量最多，颜色最明显，最清晰。
根据表1的实验结果表明，在用鸢尾这类纤维质含量相对较高，叶片较硬的材料提取叶绿体中色素时，有机溶剂浸提法比研磨法效率高，操作简便，同时提取多种实验材料的叶绿体中色素也方便易行。根据表2的实验结果表明，在用小叶女贞这类纤维质含量较少，叶片比较柔软的材料做叶绿体中色素的提取和分离实验时，研磨法比有机溶剂浸提法相对较好一些，叶绿素的含量高一些。由此，实验者可以根据自身材料的选择情况选择相应的提取方法。
2.2校园内几种常绿植物叶绿体中色素含量的比较
从表1和表2的结果可以看出有机溶剂浸提法和研磨法各有各的好处，因此，我就校内常绿植物作为实验材料，分别做了比较，得出了不同实验方法下最适合提取叶绿体中色素的实验材料，供参考。得到了表3所示的实验结果。
说明：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b栏下的数据以十分制表示，纸层析后滤纸条上的叶绿体色素含量的多少，10代表叶绿体色素含量最多，颜色最明显，最清晰。
根据表3的实验结果，选出比较适合用研磨法做叶绿体中色素提取和分离的实验材料是小叶女贞。根据表4的实验结果表明，用有机溶剂浸提法，鸢尾是校内最适合做叶绿体中色素提取的材料。
2.3光照对叶绿素稳定性的影响[3]
取小叶女贞叶绿素提取液1.5ml，分别在日光灯下0h，6h，12h，18h和黑暗处理下0h，6h，12h，18h后，通过纸层析法比较叶绿素的含量变化。结果（图1、图2和图3、图4）表明。叶绿素随着光照时间的增长，含量在持续下降，当光照18h时叶绿素含量最低，相当于只有光照处理前的30%。而叶绿素在黑暗条件下变化量较小，只减少了20%，约为处理前色素含量的80%。叶绿素不稳定的原因：叶绿素的多不饱和双键不稳定，在光照射下活性氧往往可激活碳环的多不饱和双键，引起叶绿素环的降解[4]。
图注：图1中标号1、2、3、4的滤纸条样本分别是在光照条件下处理了0、6、12、18小时的色素。图2中标号1、2、3、4的滤纸条样本分别是在黑暗条件下处理了0、6、12、18小时的色素。
该研究结果表明，有机溶剂浸提法和研磨法都各有自己的优点，在面对不同的实验材料时可以选择最优的实验方法。在提取的材料是纤维质含量高，叶片较硬的材料时，由于研磨费时费力也不容易研磨充分，因此选择有机溶剂浸提法最好。而在提取纤维质含量较少，叶片较软的材料时，就选择研磨法最好。在校内最适合作为叶绿体中色素提取和分离实验的材料是鸢尾（有机溶剂浸提法）和小叶女贞（研磨法）。对于光照对叶绿素稳定性的影响，该研究结果表明，随着光照时间的增加，叶绿素的颜色逐渐变浅含量降低。由此研究结果表明，叶绿素的提取和保存过程应尽量避光。
参考文献：
[1]蚕沙叶绿素的提取工艺研究唐滇，方平，广东蚕业2015，（49）：2095-1205
[2]大叶黄杨叶绿素的提取及稳定性研究张亮，安微农业科学2010，38（17）：8923-8925，8943
[3]竹叶叶绿素的提取及其性质的稳定性研究杨国恩，205，（25）：03-05
[4]小麦叶片叶绿素的提取及稳定性研究王超，湖南农业科学2012，（23）：38-41
关键词：叶绿素；提取；稳定性
[中图分类号]G63.91
[文献标识码]A
[文章编号]2095-2627（2017）18-026-02
“叶绿体中色素的提取和分离”是高中生物必修一第5章第4节的一个重要实验，该实验有助于我们学生学习叶绿体中色素的种类和相对含量，是帮助大家理解光合作用的一个重点，同时也是难点的内容。然而学生在做“叶绿体中色素的提取和分离”实验时，效果并不理想，这样不理想的实验结果不仅对学生学习叶绿体中色素和光合作用不能起到积极的促进作用，反而会大大打击学生对生物学习尤其是生物实验学习和操作的积极性。因此，我改进了实验方法采用了有机溶剂浸提法。由于季节因素的影响，有时候找不到菠菜作为实验材料，我对常见的校园绿化植物叶绿体中色素进行了提取和分离实验，得出来常绿植物中适合做此实验的实验材料。同时，对叶绿体中色素的光稳定性进行了探究实验。
1实验方法
1.1叶绿体中色素提取的步骤（1）有机溶剂浸提法[2]：准确称量叶片5g，置入大离心管中，加入10ml无水乙醇后塞紧，放置于60°C恒温培养箱中24小时，用单层尼龙布过滤得到叶绿素提取液。
（2）研磨法：准确称量叶片5g置于研钵中，加入少量二氧化硅和碳酸钙，再加入少许无水乙醇研磨，用单层尼龙布过滤，加的无水乙醇将研钵、尼龙布洗涤数次至无色，最后无水乙醇补足至10ml得到叶绿素提取液。
1.2纸层析
按照教材中实验要求制作滤纸条但稍长1cm，用铅笔画好滤液细线，用盖玻片的一侧作为“印章”，蘸取叶绿体中色素提取液对准滤纸条上的铅笔细线垂直按下，待滤液干后，重复两次。在烧杯中装入层析液，用大的培养皿盖将多个滤纸条样品长的1cm折成90度角后用双面胶贴在培养皿盖内侧，进行层析。这样一次层析操作能做多个样品，操作方便易于比较，避免多次接触层析液，减少对身体的伤害同时又节约成本。
1.3光照对叶绿素稳定性的影响
取叶绿体中色素提取液1.5ml分别放在6个1.5ml的离心管中，取3个放在日光灯下照射，另外三个用锡箔纸包好后放在黑暗环境中，分别取处理了0h，6h，12h，18h的叶绿素进行纸层析，观察比较叶绿素的含量。
2结果与分析
2.1研磨法和有机溶剂浸提法的比较我将有机溶剂浸提法和研磨法做了比较，选用了校园中的鸢尾和小叶女贞作为实验材料。对提取出来的叶片中4种色素的含量做了比较，每个实验重复了三次得到了表1和表2所示的结果。由于学校实验条件的限制，不能对叶绿体中色素含量做定量的比较，因此，在我的研究过程中都只能对叶绿体中色素的含量做定性的比较。
说明：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b栏下的数据以十分制表示，纸层析后滤纸条上的叶绿体色素含量的多少，10代表叶绿体色素含量最多，颜色最明显，最清晰。
根据表1的实验结果表明，在用鸢尾这类纤维质含量相对较高，叶片较硬的材料提取叶绿体中色素时，有机溶剂浸提法比研磨法效率高，操作简便，同时提取多种实验材料的叶绿体中色素也方便易行。根据表2的实验结果表明，在用小叶女贞这类纤维质含量较少，叶片比较柔软的材料做叶绿体中色素的提取和分离实验时，研磨法比有机溶剂浸提法相对较好一些，叶绿素的含量高一些。由此，实验者可以根据自身材料的选择情况选择相应的提取方法。
2.2校园内几种常绿植物叶绿体中色素含量的比较
从表1和表2的结果可以看出有机溶剂浸提法和研磨法各有各的好处，因此，我就校内常绿植物作为实验材料，分别做了比较，得出了不同实验方法下最适合提取叶绿体中色素的实验材料，供参考。得到了表3所示的实验结果。
说明：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b栏下的数据以十分制表示，纸层析后滤纸条上的叶绿体色素含量的多少，10代表叶绿体色素含量最多，颜色最明显，最清晰。
根据表3的实验结果，选出比较适合用研磨法做叶绿体中色素提取和分离的实验材料是小叶女贞。根据表4的实验结果表明，用有机溶剂浸提法，鸢尾是校内最适合做叶绿体中色素提取的材料。
2.3光照对叶绿素稳定性的影响[3]
取小叶女贞叶绿素提取液1.5ml，分别在日光灯下0h，6h，12h，18h和黑暗处理下0h，6h，12h，18h后，通过纸层析法比较叶绿素的含量变化。结果（图1、图2和图3、图4）表明。叶绿素随着光照时间的增长，含量在持续下降，当光照18h时叶绿素含量最低，相当于只有光照处理前的30%。而叶绿素在黑暗条件下变化量较小，只减少了20%，约为处理前色素含量的80%。叶绿素不稳定的原因：叶绿素的多不饱和双键不稳定，在光照射下活性氧往往可激活碳环的多不饱和双键，引起叶绿素环的降解[4]。
图注：图1中标号1、2、3、4的滤纸条样本分别是在光照条件下处理了0、6、12、18小时的色素。图2中标号1、2、3、4的滤纸条样本分别是在黑暗条件下处理了0、6、12、18小时的色素。
该研究结果表明，有机溶剂浸提法和研磨法都各有自己的优点，在面对不同的实验材料时可以选择最优的实验方法。在提取的材料是纤维质含量高，叶片较硬的材料时，由于研磨费时费力也不容易研磨充分，因此选择有机溶剂浸提法最好。而在提取纤维质含量较少，叶片较软的材料时，就选择研磨法最好。在校内最适合作为叶绿体中色素提取和分离实验的材料是鸢尾（有机溶剂浸提法）和小叶女贞（研磨法）。对于光照对叶绿素稳定性的影响，该研究结果表明，随着光照时间的增加，叶绿素的颜色逐渐变浅含量降低。由此研究结果表明，叶绿素的提取和保存过程应尽量避光。
参考文献：
[1]蚕沙叶绿素的提取工艺研究唐滇，方平，广东蚕业2015，（49）：2095-1205
[2]大叶黄杨叶绿素的提取及稳定性研究张亮，安微农业科学2010，38（17）：8923-8925，8943
[3]竹叶叶绿素的提取及其性质的稳定性研究杨国恩，205，（25）：03-05
[4]小麦叶片叶绿素的提取及稳定性研究王超，湖南农业科学2012，（23）：38-41