叶绿素是植物光合作用色素，主要有 chla chlb ， 不溶于水 ,可溶于酒精.丙酮和石油醚。叶绿素是
叶绿酸的酯，叶绿酸是双羧酸，其中一个羧基被甲醇酯化，另一个被叶醇酯化，能发生皂化反
应。叶绿素 分子含有一个卟啉环的“头部”和一个叶绿醇 ( 植醇， phytol) 的“尾巴”。卟啉环
中的镁原子可被 H ＋、 Cu2 ＋、 Zn2 ＋所置换。用酸处理叶片， H ＋易进入叶绿体，置换镁原
子形成去镁叶绿素，使叶片呈褐色。去镁叶绿素易再与铜离子结合，形成铜代叶绿素，颜色比原
来更稳定。人们常根据这一原理用醋酸铜处理来保存绿色植物标本。
叶绿素溶液在透射光下呈绿色，而在反射光下呈红色，这种现象称为叶绿素荧光现象。原因是当
叶绿素分子吸收光量子后，就由最稳定的、能量的最低状态－基态（ ground state）上升到不稳定
的高能状态－激发态（excited state）。叶绿素荧光指被激发的叶绿素分子从第一单线态回到基态
所发射的光。寿命很短。处于第一三线态的叶绿素返回到基态所发射的光称为叶绿素磷光。
二、实验目的
1．学会提取和分离叶绿体中色素的方法。
2．观察叶绿体中的各种色素。
3．掌握叶绿素的物理和化学性质
三、实验用品
1．材料与试剂：菠菜、脱脂棉等、固体碳酸钠或碳酸钙、丙酮、石油醚、蒸馏水、饱和NaCL水
溶液、醋酸铜结晶、KOH-甲醇溶液等。
2．仪器设备：载玻片、盖玻片、镊子、解剖针、解剖刀、玻璃漏斗、分液漏斗中、研钵、试
管、具塞锥形瓶等等。
四、方法和步骤
1、叶绿体色素的提取
• 将新鲜菠菜叶片洗净擦干，去叶柄及中脉，称取 10g 去中脉的叶片，剪碎置研钵内，加入少许
固体碳酸钠或碳酸钙和 10cm 3丙酮，迅速研磨成匀浆，再加 15cm 3丙酮充分研磨提取叶绿素。
• 在玻璃漏斗底部垫一小团脱脂棉，将匀浆通过脱脂棉过滤到已装有 15cm 3石油醚的分液漏斗中，再用少量丙酮冲洗叶片残渣和研钵，合并滤液。
• 沿分液漏斗的壁小心加入 30cm 3蒸馏水，轻轻转动加入4 -8cm 3饱和NaCL水溶液，静止几分钟
待分层清楚后，弃去下面的丙酮一水层。再加入 30cm 3蒸馏水，轻轻晃动分液漏斗，以洗去石油
醚中残留的丙酮，弃去水层。共洗两次。将色素的石油醚提取液放入具塞锥形瓶中，置暗处或用
黑纸包好备用。
2、叶绿素理化性质的观察
• 光对叶绿素的破坏作用，在 2支具塞试管中各放入 2cm 3上述色素石油醚提取液，盖好塞子。一
支试管置暗处，一支试管置强光（如太阳光）下，经2—3h后，取出2支试管观察溶液颜色有无变
化，或在分光光度计上测定663nm处吸光度值后进行比较。
• 叶绿素的荧光，取 2cm 3上述色素的石油醚提取液放入一支小试管中，可在窗口与入射光相垂
直的方向观察叶绿素暗红色的荧光。
• 叶绿素的皂化反应，取 1 -2cm 3上述色素的石油醚提取液一试管中，逐步加入2 -5cm 3新配制的
30% 3KOH-甲醇溶液，用力振动试管后静止分层，观察上下层溶液的变化。
• 去镁叶绿素的形成，取 1 -2cm 3上述石油醚提取液放入试管中，小心加入 3cm 36mol/dm3HCL，
摇动后静止分层观察溶液颜色变化。
• 铜的取代作用，取 1 -2cm 3色素的丙酮提取液于试管中，加入 3cm 36mol/dm3HCL，摇动试管，
再逐步加入醋酸铜结晶（把试管放进水浴中微微加热），可观察到溶液的颜色由褐色变成鲜亮绿
色，说明铜取代了氢占据在镁在叶绿素中的位置。
五、 思考及讨论题
1 ． 铜的取代作用可观察到溶液的颜色由褐色变成鲜亮绿色的原因？
2． 叶绿素的皂化反应的原理？