金門地區第 55 屆中小學科學展覽會作品說明書 科 別 : 生物科 組 別 : 高中組 作品名稱 : 植物光合色素實驗改良與研發 關鍵詞 : 植物光合色素 色層分析 光度計 鴨跖草 編號 :
目錄 摘要 壹 研究動機 1 貳 研究目的 1 参 研究設備及器材 1 肆 研究過程與方法 3 伍 研究結果 8 陸 討論 12 柒 結論 13 捌 參考資料及其他 14
摘要 關於植物光合色素的學習, 在高中階段是以濾紙色層分析法進行定性觀察, 但因課堂實驗操作時實驗結果常不盡理想, 且實驗花費時間長, 因此本研究試想找出更快 效果更好的方法 經本實驗結果顯示新鮮鴨跖草葉片萃取液的光合色素色層分析結果優於現今教科書所使用之烘乾菠菜葉片, 可達分層效果顯著且分離速度快之優點, 且鴨趾草又是校園常見植物, 未來可用此作為高中色層分析實驗之材料 此外, 對於植物光合色素的吸光現象, 過去仰賴光譜儀去量測吸收光譜, 但礙於設備昂貴取得不易, 本研究試圖開發實驗模組, 利用光電轉換原理, 以簡易光度計來偵測植物色素在不同色光照射下之吸光表現, 實驗結果顯示 : 植物光合色素萃取液對藍綠紅三種 LED 色光的吸光強度 : 藍光 > 紅光 > 綠光, 符合學理, 證實本實驗模組之可行 另外, 將植物色素萃取液經等比稀釋後測量, 結果亦顯示光合色素濃度和吸光度具有相關性, 未來希望可以再進一步開發利用此方法去量化植物光合色素的含量 因此, 綜合本研究對於植物光合色素實驗之改良與研發, 期盼本研究分別以定性和定量的方式去探討光合色素的相關實驗, 能對光合色素在科學上的研究有所貢獻
壹 研究動機 在一次高中生物課的光合色素色層分析的實驗中, 我們發現各組實驗結果不盡相同, 且實驗花費時間長, 因此想研究是否能找出更快 效果更好的方法 在高中做的實驗是利用有機溶液, 來萃取菠菜葉綠體中的光合色素, 以濾紙進行色層分析來觀察植物的光合色素 但因為浸泡展開液的操作時間較長, 實驗所得到的效果亦不穩定, 因此啟發了我們開始思考該如何再進一步改良, 如 : 利用校園植物或是修改實驗步驟等等 另外, 再做完實驗之後, 對於植物光合色素的吸光現象, 亦是我們感到十分好奇, 因此想設計實驗進一步親眼驗證教科書上的植物色素對不同色光的吸收現象 貳 研究目的 利用校園植物, 進行光合色素的色層分析, 進一步討論 修改實驗步驟, 以及研發設計光合色素的吸光實驗 為此, 本研究規劃以下實驗 : 一 利用校園常見植物進行色層分析比較, 並選出實驗時間較短, 結果較明顯的植物, 以改良目前色層分析實驗時間長且結果不穩定的現象 二 利用簡易光度計, 探討植物光合色素對於不同 LED 色光之吸光現象, 並嘗試設計開發能夠量化各植物中光合色素的實驗方法 參 研究設備及器材 一 實驗植物 : ( 一 ) 菠菜菠菜 (Spinacia oleracea), 又名菠薐, 鸚鵡菜, 紅根菜, 飛龍菜, 為一二年生雙子葉草本莧科植物, 性喜冷涼氣候, 耐寒性強, 適於沙壤或粘土壤生長, 根和葉可食用 主根發達, 肉質根紅色, 味甜可食 基部葉和莖下部葉較大, 深綠色 ; 莖上部葉漸次變小, 戟形或三角狀卵形 ; 葉柄長而肉質 單性花雌雄異株, 偶也有雌雄同株 ; 雄花排列成穗狀花序, 雌花簇生於葉腋 是高中進行植物光合色素 色層分析常用之實驗材料 圖一. 購自超市之菠菜 1
( 二 ) 鴨趾草鴨趾草 (Commelina), 又名雞舌草 碧竹子, 為一年生單子葉草本鴨趾草科植物, 植株高約 10~40cm, 分佈於亞熱帶地區, 花期於每天 5 月 ~10 月 為鬚根系 莖基部伏臥, 多數分枝作橫向斜上 單葉, 互生, 葉端尖銳, 葉基漸狹, 披針形至卵狀披針形, 葉緣全緣, 長 3~8cm, 寬 1~2.5cm, 葉面無毛 花色深藍色, 花瓣 3 枚, 其中 2 枚側生相對, 藍色較大呈卵形, 下側花瓣, 較小 ; 白色 圖二. 校園隨處可見的鴨趾草 二 實驗藥品與器材 : ( 一 ) 實驗藥品 : 丙酮 石油醚 酒精 ( 二 ) 實驗器材 : 烤箱 燒杯 量筒 圓形濾紙 毛細管 色層分析濾紙 滴管 硏缽簡易光度計 ( 此吸光測量儀器, 購自易儀科技有限公司 ) 圖三. 實驗藥品 圖四. 實驗器材 圖五 -1. 簡易光度計 圖五 -2. 儀器電路的連接 2
肆 研究方法與過程 一 實驗原理 : 綠色植物利用葉綠體內的光合色素行光合作用, 將光能轉變為化學能, 再利用此能量將二氧化碳與水轉變為葡萄糖與氧氣的供自己生長所需 在高等綠色植物中與光合作用有關的色素主要有葉綠素 a 葉綠素 b 胡蘿蔔素及葉黃素等四種色素, 其對不同波長色光的吸收光譜如下圖六, 本研究期望透過濾紙色層分析法和簡易光度計偵測光合色素對不同色光的吸光表現, 來增加我們對於此四種光合色素之認識與了解 圖六. 葉綠素 a b, 及胡蘿蔔素的吸收光譜 ( 一 ) 色層分析法之原理利用有機溶劑萃取等化學方法進行植物色素的抽取與分離, 根據色素分子對層析系統中兩個主要組成固定相及流動相之相對親和力不同, 以及其對溶劑之差異性, 予以分離 本研究利用濾紙分層分析是最簡單的色層分析法, 原理是濾紙為色層分析的固定相, 展開液中的有機溶劑為色層分析的流動相, 因為各種光合色素於展開液中的溶解度不同, 溶解度較高的光合色素流動相 ( 展開液 ) 在濾紙上的移動速度較快, 而溶解度較低的光合色素隨流動相 ( 展開液 ) 在濾紙上的移動速度較慢, 因此光合色素就在流動相的移動過程中分離出來 待測物質依其個別的分配係數停留在特定位置, 物質與移動相所行的距離比稱為 Rf 值 在光合色素的層析分離實驗中, 以有機溶劑丙酮及石油醚作為濾紙色層分析的色素展開液 經文獻探討得知, 隨著展開液中的石油醚和丙酮比例不同時, 濾紙條上分離出的各種光合色素之分布會有所不同 但一般而言, 一種有機物質以同樣的層析分析法分離時, 必有其特定的 Rf 值 因此, 將測得 Rf 值和標準物品的 Rf 值對照比較, 我們藉此初步鑑定所分離之色素類別與名稱 3
圖七. 薄層 ( 濾紙 ) 色層分析操作流程圖 擷取自 http://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?p=6769 ( 二 ) 簡易光度計偵測色素吸光之原理將光合色素萃取液放入簡易光度計中, 以光電轉換之原理, 利用光合色素對不同色光的吸收程度有所不同, 則通過的電子量造成電壓值的差異, 來量測光合色素的吸光表現 當光合色素對某種色光吸收力愈強時, 接收端接收光子愈少 ( 即電子量愈少 ), 於三用電錶所測得的電壓值就會愈低, 藉此原理即可比較光合色素對不同色光的吸光現象, 以及不同濃度光合色素之吸光差異 本研究所使用之簡易光度計硬體設計示意圖如下, 可分為三個部份 第一部份 : 由定電流 LED 驅動電路和 3 顆 LED( 有藍 (450-455nm) 綠(520-525nm) 紅(655-660nm) 三色 ) 作為照射光源 第二部份 : 為石英比色槽可置放植物色素萃取液 第三部份 : 由 1 顆光電二極體與數位三用電錶所形成的光強度感測電路 圖八. 簡易光度計 ( 光電比色計 ) 之硬體結構示意圖 4
二 實驗方法 : ( 一 ) 光合色素色層分析法 1. 烘乾葉片之色層分析 : (1) 烘乾葉片 : 任取 5 片欲分析之植物葉片平鋪於鋁箔上, 然後置於烘箱內, 溫度調至 80, 將葉片烘乾至一觸即碎為止 (2) 配製展開液 : 取石油醚 4.5 ml 及 80% 丙酮 0.5 ml, 完全混合後, 倒入 100 ml 烘乾量筒內備用 (3) 萃取光合色素 : 取烘乾葉片 3g 以手捏碎, 放入研缽中研磨直至粉末狀 倒入 80% 丙酮 10 ml 於研缽中, 繼續研磨使呈泥狀 將泥狀物置於一小塊雙層紗布上, 將四邊摺起, 擠出數滴色素液於培養皿中 (4) 沾點光合色素 : 取長條厚濾紙一條, 在一端 1.5 cm 處剪成尖型箭頭, 以吸管或毛細管沾取色素液, 小心的點在離尖端 3 cm 處, 待乾後再點, 約點 20 次 ( 裝置如下圖九 -1) (5) 固定濾紙條 : 將長條厚濾紙放入量筒中, 使尖端約 0.5 cm 浸入事先配置的混合液中, 而另一端則以膠帶固定於量筒口, 並以鋁箔將量筒口封住 ( 裝置如下圖九 -2) (6) 展開色素 : 當混合液上升至濾紙全長的 90% 時, 觀察並記錄展開液的位置及色素在濾紙上的分布情形 圖九 -1 圖九 -2 2. 新鮮葉片之色層分析 : (1) 萃取光合色素 : 取欲分析之植物新鮮葉片 3g 放入研缽中研磨, 並倒入 80% 丙酮 10 ml 於研缽中, 繼續研磨使呈泥狀 將泥狀物置於一小塊雙層紗布上, 將四邊摺起, 擠出數滴色素液於培養皿中 (2) 其餘展開液之配製 沾點光合色素 固定濾紙條和展開色素之步驟, 同上述 5
( 二 ) 利用簡易光度計偵測色素吸光表現 1. 植物光合色素之萃取 (1) 取欲分析之植物葉片 3 g 置於研缽內研磨至碎片狀 ; 再加入 10 ml 80% 丙酮繼續研磨使溶液呈深綠色漿狀 (2) 取濾紙置於漏斗中, 下置燒杯 ; 取研磨後含植物色素之丙酮液經濾紙過濾, 並收集濾液, 將濾出的綠色溶液盛於燒杯中並以錫箔紙密封, 以免揮發 (3) 刮下留在濾紙上的葉片殘渣於研缽中, 加入 10 ml 80% 丙酮重複研磨並再過濾二次, 以儘量抽出葉片殘渣中的植物色素, 將所有丙酮萃取液置於同一燒杯中 ; 並以 80% 丙酮稀釋至總體積為 50 ml 2. 光合色素吸光表現測定方法 (1) 組裝購買之簡易光度計 (2) 在此測量實驗中, 將使用測光二極體, 測光二極體是將光轉換為電流, 再使用三用電表測量 實驗中也將使用發光二極體 (LED) 作為光源 (3) 在本實驗中, 將已萃取完成之植物色素, 透過等比級數的稀釋 (1X 2X 4X 8X 和 16X), 配製成不同濃度的溶液 ( 如下圖十 ), 再分別置入簡易的光度計之比色槽中, 讀取數位三用電錶的電壓, 然後藉由溶液的吸光度 ( 以電壓表示 ), 進而用以測定不同濃度光合色素萃取液之吸光表現 (3) 上述步驟以不同色光 ( 藍色 紅色和綠色 ) 照射, 重複三次, 讀取三用電表上之電壓值, 並加以記錄 ( 裝置如下圖十一 ) 圖十. 等比稀釋完成之待測光合色素溶液 圖十一. 光合色素吸光表現實測情形 6
三 實驗過程 : ( 一 ) 光合色素的色層分析方法之改良 1. 比較不同植物處理後色層分析效果 (1) 先將烘乾以及新鮮植物秤取相同重量, 再加入 10 ml 80% 丙酮繼續研磨使溶液呈深綠色漿狀 萃取後的色素會立即沾點 20 次於長條厚濾紙, 隨後浸入配置好的混合液中, 待混合液上升至濾紙全長的 90% 時, 觀察並記錄展開液的位置及色素在濾紙上的分布情形 2. 比較不同濃度新鮮鴨跖草處理後色層分析效果 (1) 先將新鮮鴨趾草秤取 3g 重量, 再加入 10 ml 80% 丙酮繼續研磨使溶液呈深綠色漿狀 萃取後的色素會立即沾點 24 與 40 次於長條厚濾紙, 隨後浸入配置好的展開液中, 以每 10 分鐘記錄其 Rf 值一次並連續觀察 1 小時 ( 二 ) 利用簡易光度計偵測色素吸光表現將新鮮鴨趾草 烘乾鴨趾草 烘乾菠菜 新鮮菠菜萃取進行等比液稀釋後, 分別照射藍 紅 綠三種 LED 色光進行吸光值檢測, 進行下列比較 : 1. 比較光合色素在藍 綠 紅三種 LED 色光照射下之吸光表現 2. 比較單一植物不同濃度光合色素在同一 LED 色光照射下之吸光表現 3. 比較同一植物在不同處理 ( 新鮮 烘乾 ) 時在 LED 色光照射下之吸光表現 4. 比較不同植物 ( 鴨趾草 菠菜 ) 在同一處理下在 LED 色光照射下之吸光表現 7
伍 研究結果 一 光合色素的色層分析方法之改良 ( 一 ) 比較不同植物處理後色層分析效果利用濾紙色層分析法, 比較鮮鴨趾草 乾鴨趾草 鮮菠菜 乾菠菜的色素特性 圖十二. 濾紙色層分析結果, 分別為 (a) 乾菠菜 (b) 鮮菠菜 (c) 鮮鴨趾草 (d) 乾鴨趾草 實驗結果分析 : 1. 在相同實驗條件下, 新鮮 (b c) 植物所萃取出的光合色素能得到非常清晰的分層現象, 其中以新鮮鴨趾草的效果最佳 而烘乾 (a d) 植物則會出現連續色帶 2. 上圖四條色層分析濾紙均可得光合色素分離的結果, 由上而下依序為 : 胡蘿蔔素 葉黃素 葉綠素 a 葉綠素 b 3. 烘乾 (a d) 植物色層分析結果發現在上方均會出現灰色色帶, 經文獻探討得知為氧化 ( 脫鎂 ) 葉綠素 a, 於新鮮 (b c) 植物則不會出現 8
( 二 ) 比較不同濃度新鮮鴨跖草處理後色層分析效果鴨趾草為校園常見植物之一, 是一種容易種植且生長穩定的植物, 透過實驗 (I) 的結果顯示, 初步認為利用鮮鴨趾草具有完整光合色素且可穩定分離的特性 實驗 (II) 將會進一步確認沾點不同濃度 ( 沾點次數 ) 是否會改變新鮮鴨趾草的色層分析結果, 以再次驗證其穩定性 圖十三. 新鮮鴨趾草萃取液 (a) 沾點 24 次 (b) 沾點 40 次之光合色素色層分析結果 表 1. 新鮮鴨趾草萃取液 (a) 沾點 24 次, 所得色素上升距離及各色素的 Rf 值 24 滴 光合色素移動距離 (mm) Rf 值 展開液 胡蘿蔔素 葉黃素 葉綠素 a 葉綠素 b 胡蘿蔔素 葉黃素 葉綠素 a 葉綠素 b 10 66 66 57 44 31 1 0.864 0.667 0.470 20 77 77 66 50 36 1 0.857 0.649 0.468 30 100 100 85 62 45 1 0.850 0.620 0.450 40 108 108 95 69 48 1 0.880 0.639 0.444 50 125 125 114 80 55 1 0.912 0.640 0.440 60 134 134 124 87 60 1 0.925 0.649 0.448 表 2. 新鮮鴨趾草萃取液 (a) 沾點 40 次, 所得色素上升距離及各色素的 Rf 值 40 滴 光合色素移動距離 (mm) Rf 值 展開液 胡蘿蔔素 葉黃素 葉綠素 a 葉綠素 b 胡蘿蔔素 葉黃素 葉綠素 a 葉綠素 b 10 67 67 57 45 30 1 0.851 0.672 0.448 20 75 75 67 50 34 1 0.893 0.667 0.453 30 95 95 85 64 45 1 0.895 0.674 0.474 40 116 116 102 76 52 1 0.879 0.655 0.448 50 131 131 119 84 60 1 0.908 0.641 0.458 60 150 150 129 90 64 1 0.860 0.600 0.427 9
RF 值 1.2 1 0.8 0.6 胡蘿蔔素葉黃素葉綠素 a 葉綠素 b 0.4 0.2 (a) 0 10 20 30 40 50 60 (b) 時間 圖十四. 分別為新鮮鴨趾草萃取液 (a) 沾點 24 次 (b) 沾點 40 次, 色素 Rf 值與時間的關係 實驗結果分析 : 1. 在相同實驗條件下, 新鮮鴨趾草萃取液沾點 24 次或 40 次其色層分析效果相近, 均能有效將四種光合色素進行分離 2. 將表 1 2 數值繪出關係圖 ( 圖十四 ) 由圖發現自層析 10 分鐘起 ~60 分鐘四種色素的 Rf 值均呈現穩定數值, 並不會隨時間波動, 顯示日後進行實驗時可縮短等待層析結果時間 10
二 利用簡易光度計偵測色素吸光表現 用新鮮鴨趾草 烘乾鴨趾草 烘乾菠菜 新鮮菠菜萃取液稀釋後進行吸光值檢測 (a) 電壓 (V) 10 8 6 4 新鮮鴨趾草 藍色綠色紅色 (b) 電壓 (V) 10 8 6 4 乾燥鴨趾草 藍色綠色紅色 2 2 0 1X 2X 4X 8X 16X 32X 濃度 0 8X 16X 32X 64X 128X 256X 濃度 (c) 電壓 (V) 10 8 6 4 新鮮菠菜 藍色綠色紅色 (d) 電壓 (V) 10 8 6 4 乾燥菠菜 藍色綠色紅色 2 2 0 1X 2X 4X 8X 16X 32X 濃度 0 1X 2X 4X 8X 16X 32X 64X 128X256X 濃度 圖十五. 以光度計量測不同植物經三色 ( 藍綠紅 )LED 照射後其電壓與濃度之關係圖 實驗結果分析 : 1. 比較光合色素在藍 綠 紅三種 LED 色光照射下之吸光表現 : 由上述四張濃度 - 電壓關係圖, 均發現其測得電壓值 : 藍光 < 紅光 < 綠光, 推知光合色素萃取液對三種色光的吸光強度 : 藍光 > 紅光 > 綠光 2. 比較單一植物不同濃度光合色素在同一 LED 色光照射下之吸光表現 : 由上述四張濃度 - 電壓關係圖, 均發現同一植物萃取液經等比稀釋後測量, 結果均是稀釋倍率愈大, 測得電壓值愈大, 推得是因光合色素含量愈少 吸光量愈小 通過光子愈多 電壓值愈大 3. 比較同一植物在不同處理 ( 新鮮 烘乾 ) 時在 LED 色光照射下之吸光表現 : 以綠光全通透作為基礎點, 比較同一植物不同處理 ( 新鮮 烘乾 ), 電壓值 : 新鮮鴨跖草 < 烘乾鴨跖草 ; 電壓值 : 新鮮菠菜 < 烘乾菠菜, 推得兩種植物的吸光強度均為 : 新鮮處理 > 烘乾處理 4. 比較不同植物 ( 鴨趾草 菠菜 ) 在同一處理下在 LED 色光照射下之吸光表現以綠光全通透作為基礎點, 比較不同植物同一處理, 電壓值 : 新鮮菠菜 < 新鮮鴨趾草 ; 電壓值 : 烘乾菠菜 < 烘乾鴨趾草, 推得兩種植物的吸光強度均為 : 菠菜 > 鴨趾草 11
陸 討論 高中生物教材中對於光合色素的介紹與實驗操作, 最為常見是利用萃取自菠菜的光合色素以濾紙色層分析方式呈現, 可分離出胡蘿蔔素 葉黃素 葉綠素 a 以及葉綠素 b 等四大類 但實驗過程易受人為操作之影響, 例如色素沾點過大 濃度太高等均可能造成實驗的失敗 有鑑於此, 我們嘗試以校園植物為實驗材料, 希望能藉此改良目前色層分析實驗時間長且結果不穩定的現象 一 校園植物 - 鴨趾草是否可取代菠菜成為更好的實驗選材? ( 一 ) 比較新鮮 烘乾的菠菜與鴨趾草, 新鮮植物的色素分離效果較烘乾植物有明顯差異, 每一種色素在新鮮中皆以點狀出現 ( 圖十二 b c), 而烘乾中的色素則以帶狀出現 ( 圖十二 a d) 推測其可能之原因是受到葉片含水量多寡之影響, 使得烘乾後所萃取的色素溶液濃度過高, 色素不易分離 ; 而選用新鮮的則可明顯改善 ( 二 ) 由文獻得知參四, 烘乾後菠菜所萃取的光合色素經層析後, 由下而上分別為葉綠素 b 葉綠素 a 葉黃素 氧化( 脫鎂 ) 葉綠素 a 以及胡蘿蔔素等五區 在我們的實驗中, 烘乾菠菜與鴨趾草所萃取的色素同樣可見氧化 ( 脫鎂 ) 葉綠素 a 的出現, 但新鮮菠菜與鴨趾草則並未出現, 推測其可能之原因是因在烘乾葉片時 80 高溫使得葉綠素 a 被氧化 ( 三 ) 比較新鮮菠菜與新鮮鴨趾草結果之差異, 可發現新鮮鴨趾草所含的四大類光合色素, 均清晰可見, 並且較新鮮菠菜更能有效分離 ( 比較圖二十 a 與 c) ( 四 ) 綜合上述發現, 新鮮鴨趾草是易於取得 ( 利用校園植物 ) 且層析佳與穩定的實驗材料 二 在高中實驗課程中, 是否可用定量的方式去觀察植物光合色素的吸光現象? ( 一 ) 目前有關植物色素吸光現象的實驗操作與觀察, 是以光譜儀去測量吸收光譜, 於一般高中實驗室無法實際操作, 因儀器造價昂貴且不易取得 另外, 在網路上查詢到有國中老師自製直視型分光器來觀察植物光合色素的吸光現象, 但無法量化不同光合色素的吸光表現 ( 二 ) 本研究結合物理光電轉換的原理, 以簡易的分光光度計進行觀察與紀錄, 該儀器價格低廉 組裝容易且實驗操作簡單 並可迅速讀取數值, 讓我們可以具體操作觀察到植物光合色素對於不同色光的吸光表現 ( 四 ) 本實驗以藍綠紅三種 LED 色光照射植物萃取液, 由實驗結果圖十五均可測得電壓值 : 藍光 < 紅光 < 綠光, 在藍光照射下電壓最小, 顯示藍光大量被植物光合色素吸收, 以致通過光子少, 轉換成的電壓值就小 ; 反之在綠光照射下電壓最大, 顯示綠光較不被植物光合色素吸收, 以致通過光子多, 轉換成的電壓值就大, 而照射紅光數值則居中 12
上述實驗結果與學理 ( 如圖六 ) 相符, 進而使我們相信此實驗方法之可行 ( 四 ) 由實驗結果圖十五, 發現同一植物萃取液經等比稀釋後測量, 結果均是稀釋倍率愈大, 測得電壓值愈大, 推得是因光合色素含量愈少 吸光量愈小 通過光子愈多 電壓值愈大 顯示光合色素濃度和電壓值具相關性, 未來希望可利用此方法去量化植物光合色素的含量 ( 五 ) 由實驗結果圖十五, 以綠光全通透作為基礎點, 比較同一植物不同處理 ( 新鮮 烘乾 ), 無論是菠菜還是鴨趾草, 均推得吸光強度 : 新鮮處理 > 烘乾處理 配合色層分析的結果 ( 如圖十二 ) 烘乾葉片可見氧化 ( 脫鎂 ) 葉綠素 a 的出現, 推論葉片經烘乾處理後葉綠素 a 部分轉為氧化態, 使得其吸光的效率下降 綜合上述實驗結果與討論, 本研究研發此簡易實驗模組, 使之可以在高中實驗室進行光合色素吸光現象的觀察與光合色素的量化, 利於學子對於相關學理的探究, 因此期盼未來或許可以將此實驗模組納入高中實驗教材 柒 結論 一 在相同實驗條件下, 以新鮮植物所萃取出的光合色素層析效果比烘乾植物好, 因此日後操作色層分析實驗時, 以新鮮植物取代烘乾植物可以達到省時 穩定且效果佳之目的 二 新鮮鴨趾草的色層分析效果最佳, 而鴨趾草又是校園常見植物, 未來可用此作為色層分析實驗之材料 三 利用簡易光度計進行植物色素吸光現象的觀察, 發現光合色素萃取液對藍綠紅三種 LED 色光的吸光強度 : 藍光 > 紅光 > 綠光, 符合學理, 證實本實驗模組之可行 四 利用簡易光度計進行植物色素吸光表現的實驗, 植物萃取液經等比稀釋後測量, 結果均顯示光合色素濃度和電壓值具相關性, 未來希望可再進一步研發利用此方法去量化植物光合色素的含量 13
捌 參考資料及其他 一 參考文獻 : ( 一 ) 王月雲 陳是瑩 童武夫 2003 植物生理學實驗 88-95 頁 藝軒圖書版社 臺北 龍騰版 高中選修生物 ( 上 ) 實驗手冊 ( 二 ) 眼見不為憑 : 光合色素的濾紙層析分離 中華民國第四十七屆中小學科學展覽會作品說明書 作者 : 李依儒等 ( 三 ) LED 油亮 小球藻 中華民國第五十三屆中小學科學展覽會作品說明書 作者: 陳宜暄等 ( 四 ) 天然色素的研究化學 蔡尚恬 蔡振章 2004 科學發展 381 期 二 參考網站 : ( 一 ) 薄層色層分析 (Thin Layer Chromatography,TLC) 科技部高瞻自然科學教學資源平台 2014 年 10 月 5 日 取自 http://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?p=6769 ( 二 ) 物質光學光譜分析實驗 國立臺灣大學普通物理實驗室 2014 年 10 月 13 日 取自 http://web.phys.ntu.edu.tw/gphyslab/modules/smartsection/itema8f6.html?itemid=40 ( 三 ) 化學教室活動 : 自製簡易光電比色計 2014 年 11 月 20 日 取自 http://case.ntu.edu.tw/hs/wordpress/?p=27288 ( 四 ) 自製直視型分光器觀察光合色素的吸收光譜 阿簡生物筆記 2014 年 11 月 21 日 取自 http://a-chien.blogspot.tw/2007/11/blog-post_8736.html 14