绿色植物保色浸制标本制作的探究 - 生物.docVIP

东莞市2010年生物学科技探究论文 编号 植物保色浸制标本制作的探究 翁嘉伟 华南师大嘉玛学校 高二（6）班 辅导教师 储吉华 电话植物保色浸制标本制作的探究 【摘要】针对植物标本叶绿素容易被破坏，难以保持绿色这一难题，我们对绿色植物保色浸制标本制作进行了探究，将铜离子取代叶绿素中的镁离子，从而达到保持绿色的效果，进而利用浸制液杀菌防腐达到长期保存标本的目的。 【关键词】绿色 浸制 保色 标本 实验目的 植物浸制标本是利用浸制液杀菌防腐达到长期保存标本的目的。这种标本能清晰地显示生物体的形态构造，还能保持生物体的原来色泽。这种植物标本是与植物相关的教学中不可缺少的直观教具,它能帮助学生了解植物形态特征,增强记忆,并可克服课时进度与季节脱节而导致选材的困难,便于学生观察和学习,增加教学效果。另外,这种植物标本也是科研工作的重要资源,还是保护植物种质、鉴定植物种属的重要依据等。 本学期开学以来，在老师的指导下，我对绿色植物保色浸制标本的制作进行了实验与探究，取得了初步成果。 实验原理 植物的绿色是由于叶绿体中叶绿素的存在所致，叶绿素是一种复杂的有机化合物。这种物质易溶解在酒精或福尔马林等植物的保存液中，同时叶绿素本身又极容易分解破坏，所以浸在这些保存液中的绿色植物标本很快就褪了颜色，这就需要通过如下途径予以解决。 在叶绿素分子的化学构造中，有一个金属镁离子占据分子的中央位置，叶绿素呈现绿色的原因即由于含有镁离子的核心结构所致。当叶绿素分子与酸作用时，镁离子就分离出来，这时候颜色发生变化，产生了褐色物质，这种没有镁的叶绿素，叫做植物黑素。 图1. 逐渐变褐标本 COOCH3 C32H30ON4Mg + 2CH3COOH COOC20H39 ( 叶绿素 ) （ 醋酸 ） COOCH3 C32H32ON4 + （CH3COO）2Mg COOC20H39 （植物黑素） 在植物黑素中，很容易把另一种金属再放入植物黑素的分子中，使叶绿素分子中核心结构恢复了有机金属化合状态，同时获得了叶绿素一样的绿色物质，如把金属铜原子放入，就可达到这一目的。其化学反应如下： COOCH3 C32H32ON4 + （CH3COO）2Cu COOC20H39 （植物黑素） (醋酸铜) COOCH3 C32H30ON4Cu + 2CH3COOH COOC20H39 叶绿素（其中的Mg2+ 被Cu2+所代替） 根据上述原理，可以将植物体或其中一部分浸入醋酸铜溶液中，加热煮之，使它起化学变化。这时首先看到植物体的绿色变为褐色，其原因是叶绿素分子失去了镁离子（资料表明是醋酸作用所致），转变为植物黑素了；但稍停片刻，植物体的绿色又恢复了，此时则说明铜离子已进入叶绿素分子替代了镁离子。具有以铜离子为核心的叶绿素是不溶于福尔马林或70%酒精中的，同时这种化合物本身又稳定，不容易分解破坏，所以这样处理过的植物标本在保存液中可以永久保存绿色。 实验过程 配液：冰醋酸与水按1：1的比例，再加CuSo4固体溶解成饱和溶液。 将配制好的溶液稀释至4倍，用于煮绿色植物。加热配制液达一定温度时80℃时，放入刚采摘的绿色植物。 保持温度，过一段时间