生物教学论参考资料专题_生物教学论复习资料

其他范文 时间:2020-02-28 22:02:16 收藏本文下载本文
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2、叶绿素的提取

在研钵中放入几片(约5g)菠菜叶(新鲜的或冷冻的都可以。如果是冷冻的,解冻后包在纸中轻压吸左水分)。加人10mL2:1石油醚和乙醇混合液,适当研磨。将提取液用滴管转移至分液漏斗中,加人10 mL饱和NaCl溶液(防止生成乳浊液)除去水溶性物质,分去H2O层,再用蒸馏水洗涤两次。将有机层转入干燥的小锥形瓶中,加2g入无水Na2SO4干燥。干燥后的液体倾至另—锥形瓶中(如溶液颜色太浅,可在通风柜中适当蒸发浓缩)。

“叶绿素提取和分离”实验改进(3)

1.提取液的改进

除丙酮外,也可用酒精替代,结果大致相同。和酒精相比,丙酮有一定毒性,因而不妨换一下;另外一种提取液是:在加入丙酮2~3ml后,再加入2ml石油醚,可以提高胡萝卜素提取效果,色素带分离现象更明显。2.层析液的改进

层析液是一种脂溶性很强的有机溶剂,教材上给出了两种层析液配方:一种是93号汽油,另外一种为20份石油醚,2份丙酮,l份苯混合而成。采用下列配方实验效果也不错:

(1)四氯化碳加少许无水硫酸钠;(2)95%的酒精;

(3)9份95%酒精加1份苯;

(4)20份汽油,2份丙酮,2份石油醚,1份苯。

其中,采用配方(4)效果最好,配方(2)经济而且简便一些,但效果有一定折扣。

3.设立对照实验

设立一个空白对照组,在其他条件完全相同的情况下,一个画滤液细线,而另外一个不画,结果进行对照,消除“不同色带是层析液在滤纸上扩散后留下的颜色”的怀疑。这样同时也培养严谨的实验作风,体现生物学科研的基本原则。

为了强调不要使层析液浸没滤液细线的意义,也可以设立这样一个浸没滤液细线的对照组,结果会发现色素被溶解下来,而无法分离。4.实验方法探索

本实验不仅可用条形滤纸进行层析,还可以采用圆形滤纸层析办法:取平面培养皿1只,铺一层细纱(厚约0.5cm),将滤纸剪为圆形放人培养皿中,在圆形滤纸中央点上滴2滴色素提取液,静置约1min,然后依次滴35滴层析液,每滴中间间隔30s,然后盖上培养皿盖,几分钟后,可以观察结果会得到近似同心圆的4个色素环,由内而外分别是黄绿色、蓝绿色、黄色、橙黄色。此实验关键有两点:一是几次滴液体要在同一点上,否则不能形成圆环;二是滴层析液的量和时间要掌握好,否则会影响效果,甚至失败。

“叶绿体中色素的提取和分离”实验改进(2)

1.提取色素

为了得到墨绿色的色素滤液,于实验前2~3天,取质地柔软、深绿色的草本植物的叶片放在通风处阴干。研磨时,所取叶片要除去粗的叶脉和叶柄。向研钵中加入少量二氧化硅和碳酸钙,进行研磨。待研磨充分后,再加入少量氯化钠和适量丙酮,就出现了深绿色的液体,液体经脱脂棉过滤后就得到了墨绿色的色素滤液。2.划滤液细线

用毛细吸管吸取色素滤液,采用毛笔的执笔方式握住毛细吸管,悬腕,沿滤纸条上的铅笔划线作快速的划动,重复2~3次,就可以得到细、匀、齐的滤液细线。3.分离色素

(1)采用小试管法 取长15cm、直径15mm的小试管,试管塞用橡皮塞。在橡皮塞的中央用刀片刻一细槽,然后将划过滤液细线的滤纸条无色素的一端,插入橡皮塞的细槽中。向小试管内加入3.5ml层析液,将滤纸条慢慢地垂直插入层析液中,橡皮塞要塞紧小试管。注意滤液细线不能没及层析液。

(2)采用培养皿法 不用滤纸条,也不划滤液细线,而取直径为10cm的干燥圆形定性滤纸,用毛细吸管吸取色素滤液,在滤纸的中央点成圆形的色素斑。重复4~5次。然后取一枚缝衣针,穿一条细棉线,在棉线末端打个结,将针穿过滤纸上的色素斑中心,在距线结约4cm处剪断棉线。取直径l0cm的培养皿一套,向培养皿底中加入5ml层析液。把上述圆形滤纸扣在培养皿底上面,无线结的一

面朝下,棉线则浸没在层析液中。再将培养皿盖盖在滤纸上。采用该方法,可以看到色素随层析液由线结处向周围均匀扩散。因此得到的4条色素带呈同心环状,十分清晰。而且层析时,滤纸上的色素不会没及层析液中,点色素斑比划滤液细线容易得多,实验效果非常显著。

纸层析

定义:

以滤纸为固定相支持物的层析分离系统

首先要了解什么叫分配层析;分配层析是利用混合物中各组分在两种不同溶剂中的分配系数不同而使物质分离的方法。分配系数是指一种溶质在两种互不相溶的溶剂中的溶解达到平衡时,该溶质在两种溶剂中所具有浓度之比。不同的物质因其在各种溶剂中的溶解度不同,因而也就有不同的分配系数。分配层析中应用最广泛的多孔支持物是滤纸,其次是硅胶、硅藻土、纤维素粉、淀粉和微孔聚乙烯粉等。下面主要介绍纸层析。

纸层析是以滤纸为惰性支持物。滤纸纤维和水有较强的亲和力,能吸收22%左右的水,而且其中6~7%的水是以氢键形式与纤维素的羟基结合,在一般条件下较难脱去,而滤纸纤维与有机溶剂的亲和力甚弱,所以一般的纸层析实际上是以滤纸纤维的结合水为固定相,以有机溶剂为流动相,当流动相沿纸经过样品时,样品点上的溶质在水和有机相之间不断进行分配,一部分样品随流动相移动,进入无溶质区,此时又重新分配,一部分溶质由流动相进入固定相(水相)。随着流动相的不断移动,各种不同的部分按其各自的分配系数不断进行分配,并沿着流动相移动,从而使物质得到分离和提纯。

纸层析是以滤纸作为支持物的分配层析。滤纸纤维与水有较强的亲和力,能吸收22%左右的水,其中6%~7%的水是以氢键形式与纤维素的羟基结合。由于滤纸纤维与有机溶剂左右的亲和力很弱,故而在层析时,以滤纸纤维及其结合的水作为固定相,以有机溶剂作为流动相。纸层析对混合物进行分离时,发生两种作用:第一种是溶质在结合于纤维上的水与流过滤纸的有机相进行分配(即液—液分离);第二种是滤纸纤维对溶质的吸附及溶质溶解于流动相的不同分配比进行分配(即固—液分配)。虽然混合物的彼此分离是这两种因素共同作用的结果。

在实际操作中,点样后的滤纸一端浸没于流动相液面之下,由于毛细管作用,有机相即流动相开始从滤纸的一端向另一端渗透扩展。当有机相沿滤纸经点样处时,样品中的溶质就按各自的分配系数在有机相与附着于滤纸上的水相之间进行分配。一部分溶质离开原点随着有机相移动,进入

无溶质区,此时又重新进行分配;一部分溶质从有机相进入水相。在有机相不断流动的情况下,溶质就不断地进行分配,沿着有机相流动的方向移动。因样品中各种不同的溶质组分有不同的分配系数,移动速率也不一样,从而使样品中各组分得到分离和纯化。

可以用相对迁移率(Rf)来表示一种物质的迁移:

Rf=组分移动的距离/溶剂前沿移动的距离

=原点至组分斑点中心的距离/原点致溶剂前沿的距离

在滤纸、溶剂、温度等各项实验条件恒定的情况下,各物质的Rf值是不变的,它不随溶剂移动距离的改变而变化。Rf与分配系数K的关系:Rf=1/(1+αK)。

Α是由滤纸性质决定的一个常数。由此可见,K值越大,溶质分配于固定相的趋势越大,而Rf值越小;反之,K值越小,则分配于流动相的趋势越大,Rf值越大。Rf值是定性分析的重要指标。

在样品所含溶质较多或某些组分在单相纸层析中的Rf比较接近,不易明显分离时,可采用双向纸层析法。该法是将滤纸在某一特殊的溶剂系统中按一个方向展层以后,即予以干燥,再转向90,在另一溶剂系统中进行展层,待溶剂到达所要求的距离后,取出滤纸,干燥显色,从而获得双向层析谱。应用这种方法,如果溶质在第一溶剂中不能完全分开,而经过第二种溶剂的层析能得以完全分开,大大的提高了分离效果。纸层析还可以与区带电泳法结合,能获得更有效的分离方法,这种方法称为指纹谱法。

叶绿素提取的实验中,研磨叶片时为什么要加碳酸钙?棉塞塞紧试管口的作用?橡皮塞行吗?

碳酸钙是为了防止研磨中色素被破坏

棉塞是为了防止乙醇挥发

研钵中研磨叶片提取叶绿体色素时,至少要破坏几层磷脂分子,才能使色素分子溶于无水乙醇中?答案5层。哪5层?

色素存在于叶绿体的类囊体薄膜上,而叶绿体是双层膜结构的细胞器,所以要使色素溶于乙醇中,需要破坏一层细胞膜和叶绿体的双层膜,总共就3层磷脂双分子层,或6层磷脂分子层,数不出5来的。

叶绿素提取实验

实验中的提取液为什么是绿色的?

因为叶绿体中包含有叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和类胡萝卜素这四种色素,其中叶绿素a和叶绿素b占的比重较大,它们的颜色都是绿色的,所以提取液就呈现绿色

叶绿素提取研磨叶片时,如果加入碳酸钙过多,会对实验有何影响?? 叶绿素的提取中加入碳酸钙的原理是什么?

a'ming问: 在提取过程中用碳酸钙的目的是为了防止色素的破坏,其中的原理是什么?

:钙离子取代镁离子,形成物理性质不变化学更稳定的化合物。

:中和酸!在酸的作用下,叶绿素中的镁可被H+所取代而成褐色的去镁叶绿素!而且,除了代换Mg外,可使去镁叶绿素迅速分解出叶绿醇,并形成去镁叶绿酸,使溶液呈褐绿色,化学反应式如下:

(C32H30ON4Mg)COOCH3COOC20H39+2HCl=(C32H32ON4)COOCH3COOC20H39 +MgCl2

叶绿素a

去镁叶绿素a(C32H32ON4)COOCH3COOC20H39+H2O=(C32H32ON4)COOCH3COOH+C20H39OH

去镁叶绿素a

去镁叶绿酸a

叶绿醇

山东 秦莉:在实验中加入少许二氧化硅的目的是为了研磨充分。加入少许碳酸钙的目的是为了防止在研磨过程中,叶绿素受到破坏。具体的情况是这样的:叶绿体中的色素所处的环境具微碱性,实验中,由于研磨会使细胞结构遭到破坏,细胞液(具微酸性)流出,酸性的细胞液就会直接接触叶绿体中色素,致使叶绿素的分子结构遭到破坏,使叶绿素失镁,呈黄褐色,所以加入少许碳酸钙是为了中和细胞液的酸性,可起到保护叶绿素的作用

防止叶绿素的变化

叶绿素是一种天然色素,对光热、酸碱等比较敏感。因此,在加工或贮藏过程中常易褪色或变色,对蔬菜成品感官质量影响巨大。叶绿素的防护:

①碱处理。将蔬菜在0.01%的氢氧化钠等稀碱溶液中浸泡20分钟-30分钟,叶绿素生成叶绿酸盐、叶绿醇等,颜色仍为鲜绿色。但这种方法保绿时间不太长,会导致营养成分的严重损失。

②用铜或锌取代叶绿素中的镁。可选用醋酸铜、硫酸锌溶液,浓度以0.1315%最好,ph值为9,浸泡30分钟。生成铜和锌的衍生物可以长期保持绿色。铜比锌活性高,取代反应速度快,但铜的残留量受质量标准限制,而锌的安全性较高,护绿效果也不差,成本也较低,可优先考虑使用锌制剂来保护蔬菜的绿色。

纸层析的问题

1.书上说固定相是滤纸吸附的水,流动相是有机溶剂,这里说的水和有机溶剂都是来自于展开剂吗?所以展开剂必须包含水和有机溶剂是吧?

2.为什么点样的时候要点的小一点,而且要多次,点大了就没有现象吗?为什么?

3.原理上的问题,我查了资料,说纸层析是因为各组分的溶解度不同,然后再流动相和固定相中分配不同,那为什么这样就能分离了呢?而且我们实验做出来,比如铜离子和铁离子,最终两条色带是离开原点有一定距离的,为什么?

1.纸层析的话,固定相是滤纸纤维中所包含的水分,(你应该知道,做纸层析色谱的话,滤纸之前都是要经过处理的。用化学试剂浸泡什么的,具体情况具体分析)所以这里说的水并不来自展开剂。展开剂中也不是必须包含水和有机溶剂。

2.要是在纸层析色谱上点样太大的话,跑样的时候,会拖尾的。要是只点很少的话,点又不容易观察,所以要多试几次确定点样量。

3.老实说,你这个问题有点纠结。你是下了功夫的,可以看出。

那就请你想象一下哦,物质A共有10,在a点处流动相分配了7,在固定相分配了3;而流动相不断向上走(毛细效应),新的流动相在a点处又分配了原在固定相上的3中的0.7,即又分配走了2.1,现在固定相上就剩0.9了。同时,a点稍稍往上一点的b点,固定相就分配到了流动相跑过来7的0.3,即2.1。所以这个点就是这样一点一点往上爬行的。

同理,由于物质B和物质A的分配系数不一样,爬行速度是不一样的,当流动相到滤纸终点时候,A可能爬的快点,B爬的慢点,但是离原点就都有一定距离了。这时候,拿尺子量一下物质A离原点的距离L1,再量一下流动相终点离原点的距离L2,Rf=L1/L2(Rf是比移值哦)

叶绿体色素的纸层析结果显示,叶绿素b位于层析纸的最下端,原因是: A 分子量最小 B分子量最大 C 在层析液中的溶解度最大 D 在层析液中的溶解度最小

D 在层析液中的溶解度最小

溶解度小就很难往上走了啊~~象叶黄素,胡萝卜素,因为溶解度大,可以随水的蒸腾一直到很上面~~~

叶绿体中四种色素在层析液中溶解度不同,溶解度大的在滤纸条上随层析液扩散得快,反之则慢

实验三十二 叶绿体色素的提取与分离(纸层析法)以及叶绿体色素性质的观察

绿色植物的光合作用是在叶绿体中进行的,了解叶绿体色素的组成和性质对于理解光合作用的本质很有帮助。叶片中的叶绿素含量与光合强度以及氮素营养之间又有密切关系。因此,测定叶绿素含量便成为研究光合作用与氮代谢必不可少的手段,在作物育种、科学施肥、看叶诊断中有着广泛的应用。

Ⅰ、叶绿体色素的提取

高等植物叶绿体色素主要包括叶绿素(叶绿素a和叶绿素b)和类胡萝卜素(胡萝卜素和叶黄素)两类。它们是植物吸收太阳光能进行光合作用的重要物质,并在类囊体中与类囊体膜相结合成为色素蛋白复合体。这两类色素都不溶于水,而溶于有机溶剂,故可用乙醇、丙酮等有机溶剂提取。叶绿体色素易受光氧化,提取色素应在弱光中进行,并避光保存色素。

一、仪器、药品与材料

(一)实验材料

菠菜(Spinacia oleracea L.)等新鲜的绿色植物叶片。

(二)仪器与用品

天平,量筒,烧杯,具塞试管,研钵,离心机,漏斗,滤纸等。

(三)试剂

丙酮,碳酸钙,石英砂。

二、实验步骤

1.用于理化性质鉴定和色层分离的叶绿体色素提取: 取含水量较低的新鲜植物叶片,擦净组织表面污物,去中脉后剪碎,混匀。去中脉后称取4 g放入研钵中,加入少许碳酸钙和石英砂,再加入10 mL丙酮,匀浆。取滤纸1张,置于漏斗中,用丙酮润湿,沿玻棒把提取液倒入漏斗中,过滤,用少量丙酮冲洗研钵、研棒及残渣过滤,得叶绿体色素提取液,暗中保存。

2.用于定量分析的叶绿体色素提取:取新鲜植物叶片,擦净组织表面污物,去掉中脉后称取0.5 g,剪碎放入研钵中,加入少许碳酸钙和石英砂,再加入10 mL丙酮,匀浆,过滤,再用10 mL丙酮冲洗滤渣,得叶绿体色素提取液。暗中保存备用。

Ⅱ、叶绿体色素的分离

分离色素的方法有多种,纸层析是其中最简便的一种。当溶剂不断从层析滤纸上流过时,由于混合物中各成分在流动相与固定相间分配系数不同,因此它们移动速率也不同,经过一定时间后,可将各种色素分开。

一、仪器、药品与材料

(一)实验材料

新鲜制备的叶绿体色素溶液。

(二)仪器与用品

量筒,新华滤纸,大培养皿一只,结晶皿或小培养皿,毛细滴管,毛细管,电吹风,剪刀。

(三)试剂

丙酮-汽油(航空)推进剂(V/V=3/10):用分析纯丙酮与航空汽油以体积比3:10混合即得。

二、实验步骤

1.取一长滤纸条卷成芯(纸芯的长度取决于从结晶皿或小培养皿底部到大培养皿边缘的高度),用毛细滴管在一端点样(注意一次所点溶液不可过多,使色素尽量少地扩展),电吹风吹干后,再重复数次(也可把浓叶绿体色素溶液放在平底培养皿中,用滤纸一侧蘸叶绿体色素,然后将纸沿着长轴方向卷成纸捻,使浸过叶绿体色素溶液的一侧恰好在纸捻的一端)。

2.另取一大圆形定性滤纸(比培养皿直径稍小),在滤纸的中心戳一孔径与纸芯相符的小孔,将纸芯带有色素的一端插入图形滤纸的中心处的小孔中,并使纸芯与滤纸齐平(勿突出)。

3.取一小结晶皿或培养皿,皿内加入适量丙酮-汽油(航空)推进剂,把插有纸芯的圆形滤纸平放在培养皿上(纸芯垂直),使纸芯的下端浸在推进剂中,迅速将大培养皿盖上。此时推进剂借毛细管引力顺着纸芯扩散到圆形滤纸上,并把叶绿体色素沿着滤纸向四周推进,不久即可看到被分离的各种色素的同心环。待推进剂前沿将要达到培养皿边缘时,取出滤纸。待推进剂挥发干后,用笔标出各色素的具体位置与名称。

盐 甲醇 叶绿醇

三、思考题

1.用不含水的有机溶剂如无水乙醇、无水丙酮等提取植物材料,特别是干燥材料中的叶绿体色素,结果会如何?为什么?

2.研磨提取叶绿素时,为何要加入CaCO3?

3.画图说明叶绿体色素纸层析结果,并解释原因。

4.铜在叶绿素分子中具有替代镁的作用,这有何实用意义?

5.黄色素与绿色素的分离中,KOH溶液中为何要加入甲醇?如不加入甲醇,实验中会出现什么现象?

叶绿体色素的提取与测量(改良纸层析法)

(一)原理

高等植物的叶绿体中含有叶绿素(叶绿素a和叶绿素b)和类胡萝卜素(胡萝卜素和叶黄素)。这两类色素均不溶于水,而溶于有机溶剂,故常用酒精或丙酮提取。提取液中的叶绿体色素可用层析法加以分离,因吸附剂对不同物质的吸附力不同,当用适当溶剂推动时,不同物质的移动速度不同,便可将色素分离。

叶绿素是一种二羧酸的酯,可与碱起皂化反应,产生的盐能溶于水中。以此法将叶绿素和类胡萝卜素分开。叶绿素和类胡萝卜素均具有共轭双键,在可见光区表现出一定的吸收光谱。可用分光镜检查。色素吸收光能由基态转变为激发态不稳定,回到基态时,可以发射出红色荧光。叶绿素中的Mg可被H +所取代成为褐色的去镁叶绿素,后者遇到Cu2+可形成绿色的铜代叶绿素。

(二)用品和材料 托盘天平、培养皿、滤纸、玻棒、烧杯、漏斗、研钵、滴管、漏斗架、坩埚、三角瓶、剪刀、95%酒精、汽油、碳酸钙、无水碳酸钠、石英砂、分光镜、试管、试管架、石油醚、醋酸铜粉、氢氧化钾、50%醋酸、酒精灯等。

(三)实验步骤

1、色素的提取 将剪碎的鲜叶8~10克放入研钵中,加少量石英砂和碳酸钙粉及95%酒精5~10毫升研磨成糊状,再加入20毫升左右的酒精,充分混均,以提取匀浆中的色素,3~5分钟后,过滤入三角瓶中,加10克左右无水碳酸钠以除去提取液中的水分,将提取液转入另一三角瓶中,加塞待用。

2、色素的分离 取一圆形滤纸,用剪子剪一宽约0.5厘米的缺口直达圆形滤纸中心部位,再将0.5厘米宽的弯曲成90度,保留的高度与培养皿相当。之后用玻棒蘸取色素提取液加到小纸条(相当于纸心)上,风干后再加,反复多次。然后将之放置到加有无色汽油的培养皿上进行层析。不久就可看见被分离的各种色素的同心圆。由内到外依次是叶绿素b黄绿色叶绿素a蓝绿色叶黄素鲜黄色胡萝卜素橙黄色。用铅笔标出滤纸上各种色素的位置并注明其名称。

3、理化性质

1)皂化反应。吸取叶绿体色素提取液毫升放入试管内,再加入少量的氢氧化钾片,充分摇匀,片刻后,加入 5毫升石油醚,摇匀,再沿试管壁慢慢加入1~5毫升蒸馏水,轻轻摇匀,静置试管架上,随即可看到溶液分两层,下层是酒精溶液,其中容有造化叶绿素a和叶绿素b(还有少量叶黄素);上层是石油醚溶液,其中容有黄色的胡萝卜素和叶黄素。

将上下两层溶液用分液漏斗分离,分别装入试管内,加塞放于暗处,以供观察吸收光谱用。

2)H+和Cu2+对叶绿素分子中镁的取代作用。吸取叶绿体色素5毫升放入试管中,加入50%醋酸数滴,摇匀后,观察溶液的颜色有何变化。

当试管的颜色变成褐色后,倾出一半于另一试管中,投入醋酸铜粉末少许,微微加热,然后与未加的比较,观察颜色有何变化。

3)叶绿素的荧光现象。取较浓的叶绿体色素提取毫升,放入试管中,观察光线透过叶绿素提取液和叶绿素提取液在暗背景下的反射光的颜色有何不同?

4)叶绿体色素的吸收光谱。先调试分光镜,伸缩分光镜的望远镜筒,使彩色光谱清晰可见,然后把叶绿体色素提取液(乘于试管内)至于光源和分光镜的光门之间,观察光谱有何变化?再把经过皂化作用后分离出的绿色溶液和黄色溶液分别至于光源和光门之间,观察光谱有何变化?试说名其原因

(四)注意事项

1、用于分离的色素提取液浓度宜高些,纸心上色素浓度高些分离效果好。

2、分离图可在暗处保存,以免色素被光氧化。

3、皂化反应中,须待氢氧化钾充分溶解后才能加入石油醚,反复用石油醚萃取,待上层黄色完全除去,下层才为叶绿素钾盐。

4、吸收光谱的光合色素浓度应适中。

5、取代反应如遇温度低可以在酒精等上加热,以加快反应。

叶绿体色素的提取和分离中为什么要在近末端1.5CM处斜剪去两侧?

为了使滤液扩散均匀,两角的滤液扩散快

叶绿体色素分离试验为什么要加入碳酸钙,过多和过少有什么不同?

添加碳酸钙是为了保护叶绿体色素不被破坏,因为色素存在于叶绿体基粒片层结构中,叶绿体环境是偏碱性,而细胞质中含酸性物质,研磨过程中细胞破裂同时也破坏了叶绿体,色素逸出;在酸性介质中色素不稳定易分解。因此,加入少量碳酸钙在研磨时与酸性物质反应,降低溶液酸性而避免色素破坏。

叶片液泡为酸性,研磨后液泡破裂,使叶绿体色素处于酸性环境,加碳酸钙可以中和环境。

生物:在《叶绿体中色素的提取和分离》的实验中,研磨时加入碳酸钙的目的是为了避免叶绿体的(?)受到破坏,实验结果可以看到四条色素带,分布在滤纸下层的色素是(?)

加碳酸钙目的是研磨过程中产生氢离子…保护叶绿素…四条带的从下到上依次是胡萝卜素…叶黄素…叶绿素a叶绿素b…颜色依次是橙黄…黄…蓝绿…黄绿…手机答题…

在做叶绿体提取和分离中为什么二氧化硅有助于研磨得充分,碳酸钙可防止研磨中色素被破坏

这个问题,当初也让我很是疑惑,现在告诉你原因:

二氧化硅,就是石英砂,就是硬质小颗粒,帮助研磨,就像某些动物胃里有小石块一个道理。

碳酸钙嘛,实际上,叶绿体中的色素所处的环境具有微碱性。实验中由于研磨会使细胞结构遭到破坏,细胞液(具有微酸性)流出,酸性的细胞液就会直接与叶绿体中的色素接触,致使叶绿素的分子结构遭到破坏,使叶绿素失镁,呈黄褐色。而碳酸钙是强碱弱酸盐,碳酸钙在水中的溶解度很小,但还是有一部分溶解后呈现一种弱碱性,中和细胞液的酸性,保护了叶绿体的色素。这可不是什么定理。。

在色素的提取试验中碳酸钙,二氧化硅,无水乙醇不加有什么颜色变化

碳酸钙的作用是保护叶绿素

不加碳酸钙会使滤液变成黄绿色或褐色 二氧化硅使研磨更充分

不加二氧化硅会使滤液和色带的颜色变浅 无水乙醇是将提取的叶绿素溶解

不加无水乙醇提取不了色素,除非加了其他有机溶液...可以用____法来分离叶绿体中的色素,实验中,无水乙醇的作用是_____,层析液的作用是___.层析法

溶解叶绿体色素

利用色素扩散速度不同,使析出的颜色分层

叶绿体色素提取,分离实验中层析结果与色素化学结构的关系?的确有关系

在这个实验中,有四种不同类型的叶绿素。他们的相对分子质量都有所不同,层析的结果与相对分子质量有直接的关系。分子质量大的在下面,其次层析后色素带的宽与窄就只和这种色素在叶绿素中含量的多少来决定了

相似相容原理

一、科学解释

“相似”是指溶质与溶剂在结构上相似;“相溶”是指溶质与溶剂彼此互溶。例如,水分子间有较强的氢键,水分子既可以为生成氢键提供氢原子,又因其中氧原子上有孤对电子能接受其它分子提供的氢原子,氢键是水分子间的主要结合力。所以,凡能为生成氢键提供氢或接受氢的溶质分子,均和水“结构相似”。如ROH(醇)、RCOOH(羧酸)、R2C=O(酮)、RCONH2(酰胺)等,均可通过氢键与水结合,在水中有相当的溶解度。当然上述物质中R基团的结构与大小对在水中溶解度也有影响。如醇:R—OH,随R基团的增大,分子中非极性的部分增大,这样与水(极性分子)结构差异增大,所以在水中的溶解度也逐渐下降。

对于气体和固体溶质来说,“相似相溶”也适用。对于结构相似的一类气体,沸点愈高,它的分子间力愈大,就愈接近于液体,因此在液体中的溶解度也愈大。如O2的沸点(90K)高于H2的沸点(20 K),所以O2在水中的溶解度大于H2的溶解度。

对于结构相似的一类固体溶质,其熔点愈低,则其分子间作用力愈小,也就愈接近于液体,因此在液体中的溶解度也愈大。

二、通俗解释

(1)有机物一般易溶于有机物中,而无机物一般易溶于无机物中。

有机物如油,酒精等,无机物如水等。沾满机油的手用汽油洗而不用水洗就是这个道理。

(2)极性分子一般易溶于极性分子组成的溶剂中,而非极性分子一般易溶于非极性分子组成的溶剂中。

极性分子如水分子,氨气分子等。非极性分子如二氧化碳分子,氧气分子等。

根据相似相容原理,为什么酒精(有机物)还能溶解在水(无机物)里面呢?

相识相容是指结构相识和同属于极性分子或非极性分子,CH3CH2OH与水都含-OH,而且分子量接近又能形成氢键所以相容

什么是化学上的相似相容原理?

1)有机物一般易溶于有机物中,而无机物一般易溶于无机物中。

有机物如油,酒精等,无机物如水等。沾满机油的手用汽油洗而不用水洗就是这个道理。

2)极性分子一般易溶于极性分子组成的溶剂中,而非极性分子一般易溶于非极性分子组成的溶剂中。

极性分子如水分子,氨气分子等,非极性分子如二氧化碳分子,氧气分子等。

研钵

研钵是实验中研碎实验材料的容器,配有钵杵,常用的为瓷制品,研钵

也有玻璃、玛瑙、氧化铝、铁的制品。用于研磨固体物质或进行粉末状固体的混和。其规格用口径的大小表示。

进行研磨操作时,研钵应放在不易滑动的物体上,研杵应保持垂直。大块的固体只能压碎,不能用研杵捣碎,否则会损坏研钵、研杵或将固体溅出。易爆物质只能轻轻压碎,不能研磨。研磨对皮肤有腐蚀性的物质时,应在研钵上盖上厚纸片

或塑料片,然后在其中央开孔,插入研杵后再行研磨,研钵中盛放固体的量不得超过其容积的1/3。③研钵不能进行加热,尤其是玛瑙制品,切勿放入电烘箱中干燥。④洗涤研钵时,应先用水冲洗,耐酸腐蚀的研钵可用稀盐酸洗涤。研钵上附着难洗涤的物质时,可向其中放入少量食盐,研磨后再进行洗涤。

生物实验中为什么提取叶绿素不直接用层析液提取?

提取是可以提取,问题是你接下来怎么办呢?你先用层析液将色素都溶解了,然后你又要怎么使色素分层呢?层析液是有机溶剂没错,也可以溶解色素是没错,但它在这里不是用的这种性质啊!主要是利用溶解度随层析液在滤纸上的扩散程度来区分色素的:溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快;低的就扩散得慢.再说,提取叶绿素有更适合的丙酮,就用不着层析液

生物提取叶绿素试验中层析液和酒精的作用有是什么分别?

(1)由于叶绿素和类胡萝卜素都是有机物,而层析液是有机溶剂,所以可以溶解这些色素,但是不同的色素在层析液中的溶解度不相同,所以随层析液在滤纸上的扩散速度也不同(溶解度大的扩散速度快),因此,不同的色素就在扩散时分离开来了。

结论:层析液的作用是溶解并分离不同色素。

分离的原理与四种色素在层析液中的溶解度有关。层析液是一种脂溶性很强的有机溶剂,由于四种色素的化学组成和结构不同,因此每一种色素分子在层析液分子的作用下,克服色素分子之间的引力,向层析液中扩散的速度不同,即在层析液中的溶解度不同,因而四种色素随层析液在滤纸条上的扩散速度就不同,其中胡萝卜素在层析液中的溶解度最高,扩散速度最快,其次是叶黄素、叶绿素a,叶绿素b溶解度最低,扩散得最慢。依据此原理使滤纸条上处于同一滤液细线上的四种色素在扩散中分离开来(2)酒精的作用

叶绿体中的色素溶解于有机溶剂如酒精或丙酮(相似相溶),形成色素液。

①取材时要选取新鲜的颜色较深的叶片,是因为以便使滤液中含较多的色素;

②研磨时加入二氧化硅的目的是为了研磨得充分,更有效地破坏细胞结构;但由于二氧化硅是特别细的白色粉末,再加上控制不好用量,易过量,使滤液中含有较多的二氧化硅,而导致滤液颜色变浅。滤液中杂质越多,实验现象越不明显。有实验证明,改用白细河沙(洗净干燥后用)代替二氧化硅粉末,这样研磨更充分,滤液中减少了杂质的含量,颜色变得深绿,实验效果明显。

加入少许碳酸钙的目的是为了防止在研磨过程中,叶绿素受到破坏。因为叶绿素分子结构中含有一个镁原子,当细胞破裂时,细胞液内有机酸中的氢可取代镁原子而成为褐色的去镁叶绿素,碳酸钙可中和有机酸以防止去镁反应的发生。

③研磨要迅速、充分。这是因为一是因为丙酮容易挥发;二是为了使叶绿体完全破裂,从而能提取较多的色素;三是叶绿素极不稳定,能被活细胞中的叶绿素酶水解而破坏。

④制备滤纸条时,根据小孔(边缘)扩散原理,物质分子沿边缘扩散速度要大于里边扩散的速度,因此要将滤纸条的一端剪去两角,主要是为了延长边缘长度,这样可以使色素在滤纸条上扩散均匀,便于观察实验结果。

⑤画线时,一定要细并且直,这样可以防止色素带重叠,使色素分子均匀分布在一条直线上,做到扩散起点一致。重复划2~3次,是为了增加滤液细线上的色素分子数量,使实验效果更加明显。

⑥分离色素时,一定不要让滤纸条上的滤液细线没及到层析液,这是因为色素易溶解于层析液中,导致色素带不清晰,影响实验效果。

2.解题障碍的突破

(1)用“类比分析法”或“直接判断法”解某些实验步骤对实验结果影响的题。

[例1]某同学在做“叶绿体中色素的提取和分离”实验时,操作情况如下所述:

①将5 g新鲜完整的菠菜叶,放入研钵中,加入丙酮、石英砂、碳酸钙以后,迅速研磨,然后按要求过滤。

②用毛细吸管吸取少量滤液,沿铅笔线处小心均匀地划出一条滤液细线,并连续迅速地重复划2~3次。

③把划好细线的滤纸条插入层析液中,并不断摇晃,以求加快色素在滤纸条上的扩散。

但结果实验失败,请指出其错误所在:

(1)____________________________;

(2)____________________________;

(3)____________________________。

解析:用“类比分析法”解。对新鲜绿叶应除去粗的叶脉后再行称重,以增加单位重量叶片所含的叶绿素;此外,还需将叶尽量剪碎,提高研磨效果;划滤液线时,须待所划的滤液线干燥后再重复划线,否则会造成划线过粗和色素浓度低的情况;滤纸条插入层析液后,由于摇晃,使层析液接触滤液线而将色素溶解,会严重影响实验结果。

答案:(1)未去除粗叶脉和将叶剪碎,降低了叶绿素的提取率

(2)上一次滤液细线未干燥,即划下一次线,使滤液线过粗或线上色素量较低

(3)由于摇晃,层析液接触滤液线,溶解了色素

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