2023年葉綠體色素的提取分離理化性質(zhì)和葉綠素含量的測定實驗報告

裝訂線實驗報告裝訂線課程名稱:植物生理學實驗（乙)指導老師：成績:＿______＿___＿____＿_實驗名稱:葉綠體色素的提取、分離、理化性質(zhì)和葉綠素含量的測定實驗類型：實驗目的和規(guī)定了解改良半葉法、氧電極法測定光合作用和呼吸作用的基本原理,掌握紅外線CＯ2分析儀法測定光合作用和呼吸作用，蒸騰速率和氣孔導度測定的基本原理;掌握用LI－6400測定光合作用、呼吸作用、蒸騰速率和氣孔導度的方法,測定光-光合響應曲線的方法．實驗基本原理(一)改良半葉法測定光合作用(二）熟悉儀器基本結(jié)構(gòu),及按裝調(diào)試。以榕樹和蠶豆等植物為材料，用LＩ-6400ｐortablephotosｙnthesiｓｓystｅm測定它們的光合作用、呼吸作用、蒸騰速率和氣孔導度及光-光合響應曲線，通過比較分析其屬于什么光合類型植物。Pｒincｉplesｆoｒmeasｕringpｈｏtoｓyntｈeｓiｓaｎdreｓpiraｔiｏn6CO2＋6Ｈ2O6(CH2O)+6O２測干重——改良半葉法:同面積光暗葉片重量差。使用三氯乙酸(TCA）涂抹在葉片葉柄處，阻斷葉片在進行光合作用的時候向外輸出營養(yǎng)物質(zhì)。測定的為總光合作用量。測放Ｏ2

——氧電極法。氣相和液相。氧電極的原理:氧電極是由嵌在有機玻璃上的鉑和銀所構(gòu)成，以０．５moｌ/Ｌ

ＫCl為電解質(zhì),電極頭外覆蓋一層聚乙烯或聚四氟乙烯薄膜,其厚度在１5～25μｍ之間，用“〇”形套膜環(huán)固定，使電極與被測溶液隔離，而溶解在溶液中的氧仍能透過薄膜,進入電極內(nèi)。較薄的膜易透過氧，因而對氧濃度變化的響應時間短．紅外線ＣO2分析儀法:CO2吸取426０ｎｍ紅外線，有封閉式:單位時間內(nèi)CＯ2下降量和開放式：參比室和葉室CO2差值

本實驗將采用開放式測得。三、實驗材料與試劑實驗試劑：三氯乙酸（TCA)實驗材料:樹葉、菜豆實驗器材與儀器天平、濕毛巾、烘箱、打孔器、游標卡尺、剪刀、LＩ-6400poｒtabｌeｐhｏtosynthesissystem實驗操作方法和環(huán)節(jié)(一）改良半葉法:光照不少于１.5ｈ,注意測定打孔器內(nèi)徑(計算面積)。放入鋁盒中,開蓋放進烘箱后,下周實驗時測定重量（如回潮，需再烘干）。(二)CO2紅外分析法(ＬＩ－64０0便攜式光合作用測定系統(tǒng))測定瞬時光合速率、光響應曲線等。打開葉室夾好葉片，關(guān)緊葉室,按1,F5（Mａt(yī)ｃh)

→

F5(IAGR

Ｍaｔcｈ),Ｆ1(exit)→開燈,按２，Ｆ5(Ｌａmp

off)選Quaｎtum

fｌuｘ<entｅr>,

輸入光強值(500-1500

)＜enteｒ>

→按１,F1（Opeｎ

Lｏｇfｉle）,命名文獻名ＸＸX及附加標記（植物,解決,組號等)

<ｅnter＞

→觀測

Photo穩(wěn)定期,按采樣鍵F1(LＯG）或測定器黑鈕５次（一般同一葉片應測５次值)。

在完畢采樣（ＬOG）后，按５,按F1(ＡUTOPＲOG),找Light

curve,

名命及做標記<entｅr>，按Y(使測量數(shù)據(jù)緊隨上述數(shù)據(jù)后)。設立光強(從高到低，光強間用1空格隔開。高光強下點間隔大,低光強下點間隔小,常用2023

1500

1000

6０0

300

200

１０0

5０

30

10

0，光強為0時為呼吸速率)，設立測定裝訂線時間間隔的最小值和最大值，設立葉室和參比室間應進行自動匹配的CO２濃度,按Ｙ開始自動測量。

數(shù)據(jù)保存和取出。采樣完后按１,Ｃloｓｅ

file,按Ｆ5，end進入SＬEＥP(同一班只需一個ｆｉlｅ，不同的組可以用＜ａdd

maｒk＞區(qū)分)。與電腦連接，解除ＳLEEＰ,進入F5（Ｕtiｌiｔy

Mａnu)選擇File

eｘchangｅ

ｍｏde。打開電腦winＰX

ｆoｒ

6４00,在LＩ-6400/User下把自己要的測定文獻拖入專設目錄。在EＸCEL下選擇所有文獻在文本導向下,選擇“,”打開。實驗數(shù)據(jù)記錄和解決:半葉法光照下葉片重量黑暗中葉片重量光照時數(shù)打孔器內(nèi)徑０.396ｇ０.33８g１.５ｈ1.180ｃm1.160ｃｍ1.０92cｍ干重增長總數(shù)（mg）干重增長總數(shù)ｍ=５8mg切取葉面總和Ｓ=1.０28×１０-2ｄｍ2干重增長總數(shù)（mg）=3761.35mg/(dm2?=3761.35mg/(dm2?h)光合作用強度=切取葉面總和（dm2）×光照時數(shù)（h））ＣO2紅外分析法表1、飽和光下不同植物光合、呼吸和蒸騰速率、氣孔導度及水分運用效率(平均值±標準差）PlanｔsPｎ(μmoｌ.m-2s－1)R(μｍoｌ.ｍ－2s-1）Tｒ(ｍmol．m-２s-1)SC(moｌＨ2Ｏm－2s－１)WＵＥ菜豆（本組）10.288007６1.3.05574094０.3.10.4231１８570.３．０.3．10．476517261.3.０.3.４197６96910.489７26９4０.3．0657635７0.3.1０.53557６6３1.３．0.１62６27143.平均值10．442５8940.3.0.3.標準誤差0．0.0.0．0.玉米（１/2號）１６.１4882427０.2.0.７.１6.33７０81040.2．0．7.5８31５3０8１6．３59440330．２.0.７．１６.３8150１0９0.2．0.７.16.430421120.2．0.7．平均值16．33１453570.７919６95２2.0.7．標準誤差0.0.０.７．536１E－０50．表一Ｐl(wèi)antsＰn(μmol.m－2s-1)R(μmol.m-２s-1)Tr(mｍoｌ.m-2s-１）ＳC（molH２Ｏm-2ｓ-1）WUＥ菜豆1０.4４25894＋0.０.+０.3.+0.0.+0.３.＋０.025７93６玉米１6.3314５357+0.０.79196９52+０．2.+0．０.+７.5３6１E－05７．＋0．045440８表二菜豆光強uml25002023１５０01000600400光合速率μｍｏl.m－２ｓ－1)11.19367１6411.１９596１0311．2035５３1811.２2903１８6１0．6959３1219．光強uｍl2００100５030１00光合速率μmｏｌ.m-2s-1）7.4.2.１.-0.-0.玉米光強uml２0２31６00１2００80０５０030０光合速率μmol.m-2s－1）18．3１244７9２17.590374１216．９42749６715.18962912１２.8479714２９.光強ｕｍl20010050３０2０１0光合速率μｍol.m-2s－１)7.3．2．1.0.-0.光強uml5０光合速率μmｏl.m-２s-１)-０.５３801448－0.773９0５27七、實驗結(jié)果和分析1、比較兩種植物光光合響應曲線的差異,求出它們的光補償點、飽和點和量子效率,根據(jù)上述差異分兩種植物光適應種類。從前兩幅圖顯示:在30~3００光強下菜豆的光合速率大于玉米,其他光強下玉米的光合速率都大于菜豆。在無光照下菜豆的呼吸速率大于玉米。并且從圖中可以得出:

菜豆光補償點=4.063μmol

CO2

m-２

s-１；

光飽和點＝１000μmｏl

CO２

m-２

s-１左右；

量子效率=

０.041１玉米光補償點=７．713μｍｏl

CＯ２

m－2

s-1;

光飽和點=

20２3以上μmol

CO2

m-2

s-1;量子效率＝

0.040０

從圖中的光合飽和點和光合補充點得出:玉米是C４植物，而菜豆是Ｃ３植物；由于C4植物的PEP羧激酶活性比C3強，C4植物能更好的運用二氧化碳，因此,Ｃ４植物的光合速率比C3快許多，特別是在二氧化碳濃度低時,Ｃ4能更有效地應用二氧化碳。所以:玉米適于在充足的光強下種植，而菜豆增強光強卻不增長光合速率,可以在適宜的光強下種植,兩種都是陽生植物,但是所需最大光強不同。２、分析光對蒸騰速率、氣孔導度和水分運用效率的影響。

光是影響蒸騰作用的重要外界條件,它不僅可以提高大氣的溫度，同時也可以提高葉溫，大氣溫度的升高增強水分蒸發(fā)速率，葉面溫度大于大氣溫度，使葉外的蒸汽壓差增大，蒸騰速率更快。此外,光照促進氣孔的開放，減少內(nèi)部阻力，從而增強蒸騰作用。

光照是調(diào)節(jié)氣孔運動的重要信號。保衛(wèi)細胞葉綠體在光下形成的蔗糖,累積在液泡中,滲透勢減少,于是吸取水膨脹，氣孔張開。光也可促進保衛(wèi)細胞內(nèi)蘋果酸的形成和K＋、Ｃl-的積累。一般情況下,光可促進水勢減少，氣孔張開。通常認為，紅光是通過間接效應,而藍光也會刺激氣孔張開。藍光可是保衛(wèi)細胞膜上的質(zhì)子泵ATP酶活化，質(zhì)子泵排出質(zhì)子到膜外，使得質(zhì)膜內(nèi)側(cè)的電勢更負，于是通過各種途徑吸取各種離子和積累有機質(zhì)于液泡,氣孔就張開。

水分運用效率是光合速率與蒸騰速率的比值,所以水分運用率隨著光合速率的升高而升高，隨蒸騰速率的升高而減少，在一定的光強范圍內(nèi),光合速率隨著光強的增長而增長,但蒸騰速率也在增長,但總體是水分運用效率增長。當?shù)竭_光合飽和點時，隨著光強的再上升,光合速率不變,但是蒸騰卻將比較分析改良半葉法和ＬI-6４００兩種方法的優(yōu)缺陷。半葉法優(yōu)點::不需復雜的儀器設備，簡便易行。一般科研單位均可應用。測定結(jié)果可反映葉片在自然條件下進行光合作用的情況，接近田間實際情況。缺陷：:①破壞被測材料．不能連續(xù)測量;②測定期間長，環(huán)境條件不易控制，不同時間的測定數(shù)據(jù)由于環(huán)境條件的不同而沒有嚴格的可比性；③不能測出短時間光臺速率的變化：④測定效率低、誤差較大，不宣在研究工作中大量使用。LＩ-64０0優(yōu)點：:①原理可靠，測量較準確：②靈敏度高,可測1．0mｇ/kg、0．Ｓｍg／kg的C0２;③反映速度快、響應時間短,可快速跟隨c02濃度的變化測出ｃ02瞬時變化;④不破壞植株材料；⑤易實現(xiàn)自動化、智能化.缺陷：紅外氣體分析器的精密度和準確度仍是一個嚴重的問題；紅外氣體分析器的滿量程的標定中周邊溫度變化會對摩爾濃度導致影響。在使用光合作用測定系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)應用中進行光合速率對比觀測時存在著一系統(tǒng)的觀測誤差,導致誤差的因素也許來源于氣源的穩(wěn)定性、樣本地段的選擇、樣株選擇、葉片選擇等所謂的取樣誤差：也也許來源于對儀器使用不妥而出現(xiàn)的操作誤差;還也許來源于觀測時間不同或觀測連續(xù)時間過長而出現(xiàn)的觀測時間誤差。討論、心得菜豆:蠶豆只需要適當?shù)墓庹?在適當?shù)臈l件下，合理施肥灌溉。也可以在條件允許的情況下改善二氧化碳、水分、光照的條件。玉米:適宜在足夠大的光強下生長，充足提高玉米的光合速率。

要充足光照