花色素结构假说
花色素结构假说
田晓艳
沈阳农业大学maggietian2002@https://www.360docs.net/doc/5110434135.html,
摘要：本研究对南果梨果皮花色素进行了质谱分析，经过对一级质谱和二级质谱的详细推算，认为自然界的花色素是以钟罩体或灯笼体或小球体形式存在，要么由单纯花色素单元组成，要么与葡萄糖连接而成。钟罩体或灯笼体，连接在细胞膜和叶绿体膜之间或叶绿体双层膜之间；小球体连接在叶绿体双层膜之间或叶绿体与基粒膜之间或基粒膜之间，有特定分子量和形状，及特定的空间构型。以往人们提出的六种花色素，天竺葵色素，矢车菊色素，飞燕草色素，芍药色素，矮牵牛色素，锦葵色素，既存在也不存在，因为在自然界状态下，不存在这些花色素单体，它们只不过是花色素钟罩体或灯笼体或小球体水解时得到的不同片段。花色素主要是苯基苯并吡喃通过氧桥连接而成的类似钟罩的网状大分子或灯笼体或小球体。B 环上的3′、5′位通过氧桥，手拉手般相连在一起，酸解后，就会得到人们以往所提出的矢车菊色素或飞燕草色素；B环若没有氧桥相连，酸解后得到的就是天竺葵色素；钟罩体或灯笼体或小球体的顶端起始有3种形式，葡萄糖分子或甲氧苯基苯并吡喃或乙氧苯基苯并吡喃与细胞膜或叶绿体膜或基粒膜上的磷脂双分子层的磷酸羟基相连，钟罩体底端通过苯并吡喃环上的5-C位与叶绿体膜或叶绿体基粒膜上的磷脂以氧桥相连；灯笼体或小球体的底端通过甲氧基或乙氧基与叶绿体膜或叶绿体基粒膜上的磷脂以氧桥相连。钟罩体或灯笼体或小球体两顶端若是通过B环上3′或5′位一个甲氧基将苯基苯并吡喃与细胞膜相连，酸水解后，就得到人们所说的芍药色素；顶端若是通过B环上3′、5′位两个甲氧基将苯基苯并吡喃环与细胞膜相连，酸水解后，就得到人们所说的锦葵色素或矮牵牛色素。因此，花色素酸水解后，人们以往提出的天竺葵色素，矢车菊色素，飞燕草色素含量高，而芍药色素，矮牵牛色素，锦葵色素含量低与本研究假说是吻合的，因为人们理念中的芍药色素、矮牵牛色素、锦葵色素仅仅存在于顶端。不同的花和果实之所以呈现不同颜色，关键在于花色素钟罩体或灯笼体或小球体的密集度以及氧桥的丰度，钟罩体或灯笼体或小球体的密集度以及氧桥的丰度越高，则蓝移；越低，则红移。花色素主要功能是防止紫外线对果实或花朵的伤害，就像一层天网罩在叶绿体膜或基粒膜上，紫外光高能光子通过花色素大分子时，激活的高能电子在通过花色素众多p-π共轭环时，环内电子高速旋转，摩擦产生热能释放出去，同时高能电子变为低能电子传递给叶绿体，从而保证了叶绿体能够正常进行光合作用。
前言：
本研究6年多来一直针对提高南果梨花色素含量做了大量的田间和实验室工作，南果梨是中国特产，秋子梨的变种，只产于辽宁省鞍山市和海城市一带，香气怡人，口感浓郁，是梨果精品，堪称梨中之王。但南果梨致命不足就是成熟期果实遇雨褪色，果实品质急剧下降，并且再着色困难，品质一落千丈，给果农带来极大的经济损失，一年的收入很大程度取决于成熟期的光照和雨水情况。为了解决这个生产难题，本研究针对南果梨果实花色素做了质谱分析，却意外发现了花色素天然存在下的合理状态，不是人们一直以来盲人摸象的状态，它是一个完整的网状大分子或小球体，不是片段。
1 材料与方法
1.1材料
供试南果梨采自辽宁省海城市接文镇宋家堡村10～12年生南果梨树，于2012年8月25日种子褐色期按果树正南方向，中部同等高度取果实10个，试验设3次重复。
供试盐酸、95%乙醇、氯化钾、无水乙酸钠均为分析纯，由沈阳化学试剂厂生产；供试
D101大孔树脂为国药集团化学试剂有限公司生产；供试甲醇、甲酸均为色谱纯，为国药集团化学试剂有限公司生产。试验采用的仪器有：N-1001型旋转蒸发仪、SHB-Ⅲ循环水式真空泵、DHL-A型电脑恒流泵、Christ真空冷冻干燥机和1100 液质联用仪。
1.2 方法
1.2.1南果梨花色苷的提取及纯化取种子褐色期南果梨果实的果皮10g，充分研磨后，加入250mL1%盐酸乙醇溶液，放于50℃恒温水浴锅4h，4000r.min-1离心10min，滤渣按相同提取方法再次提取，至滤液为无色，合并滤液并定容到相同体积，采用pH示差法测定花色苷含量[9]。
粗提液减压浓缩后，经预处理的D101大孔吸附树脂纯化，用重蒸水洗脱去除糖、有机酸及蛋白质等杂质，后用60%乙醇洗脱，收集花色苷洗脱液，真空浓缩，冷冻干燥至深红色粉末，备用。
1.2.2南果梨花色苷的HPLC-DAD-ESI-MS鉴定色谱条件：色谱柱为Agilent SB-C18(2.1mm×150mm，3.0 μm)；流动相的A液为甲醇，B液为0.5%甲酸水；线性梯度洗脱顺序为0～15min，A液15%～40%；15～30min，A液40%～90%；30～35min，90%～90%；进样量为5μL；柱温为30℃；流速为0.2mL.min-1；DAD检测器的检测波长为530nm。
质谱条件:正离子扫描（ESI+，M/Z 50～1000）；击碎电压（CE）为1.0V；气帘气为Nebalizer 30psi；Drygas为6.0L.min-1；Drytemp为320℃。
2 结果与分析
2.1南果梨果实花色素一级质谱和二级质谱分析的假说前提
本研究组对花色素大分子的一级质谱和二级质谱的分析，本着中国古老文明之大道至简的原则，认为一级质谱的某一段峰或相对直线部分所表达的都是相同的某一个色素大分子，因为花色素含量丰度不同，而出现峰或相对直线。相对直线部分丰度在103-105之间，峰值部分丰度在105-108之间。花色素大分子是一个特殊的大分子，花色素基本单元含有O+，在经过一级质谱分析时，因O+两侧的化学键可能发生随机断裂而使分子内重排或直接加氢后O+恢复为O2-，从而导致花色素分子所含有的电荷数发生变化。而化学键断裂的方式或加氢方式取决于花色素分子的大小，氧桥的多寡，从而产生不同的一级质谱+MS图谱。一级质谱断裂方式，直接决定了进入二级质谱后，形成的片段大小。质谱分析，展现的是核质比，本研究认为，对于花色素大分子而言，作为被除数的分子质量变化极微，而作为除数的核数变化，直接导致核质比发生很大变化。这也是相同的千万个花色素分子进入一级质谱分析时，可能会生成不同一级质谱+MS图谱的原因。
本研究认为二级质谱的某一段峰或相对直线部分所表达的都是相同的某一个色素大分子的所有片段，换言之，就是没有片段丢失，所有片段的和就是一个完整的花色素网状大分子或小球体或灯笼体。
本研究依据这样的指导思想，结合一级图谱和二级图谱，认为该南果梨果皮样品含有61种花色素分子。峰与峰之间或许还容易区分，那么相对直线部分，又是如何彼此划分开呢？本着中国《易经》数生相，相有形，形有体的原则，认为数变则相变，相变则体变。结合一级图谱的+MS图谱和二级图谱的+MS2图谱的数变，确定每种花色素分子的起始，从而确定了全部花色素分子。
每种花色素分子，不论是网状钟罩式或小球体或灯笼体，都有顶，要么是苯基苯并吡喃做顶，要么是葡萄糖做顶，先合成第一层B环，4个B环以4′位与作为顶的苯基苯并吡喃或葡萄糖以氧桥相连，同时4个B环3′、5′位以4个氧桥手拉手式相连，或者不相连或者某两个B环两两相连，氧桥的多寡取决于当时葡萄糖的含量及氧桥酶的活性，本研究认为，花色素的生物合成主要底物是葡萄糖和乙酰辅酶A。葡萄糖含量高，氧桥的丰度就高。当然也取决于该物种的氧桥酶活性。第二层合成含有A环的苯并吡喃，第三层再合成B环，第
四层再合成有A 环的苯并吡喃，以此重复下去，生成的层数取决于细胞膜与叶绿体膜之间的距离，或叶绿体双层膜间距及叶绿体膜与基粒膜间距。因为花色素分子的主要功能就是保护叶绿体膜或基粒膜免受紫外光伤害并且利用紫外光光能，保证光合作用顺利进行。花色素分子就好比中国神话中的女娲补天中的七彩石，花色素分子是花或果实的七彩补天网。提出这个假说的前提就是大道至简，因为真正的大道，简单的不能再简单。太阳光有红外光区域、可见光区域、紫外光区域。太阳光不会因为你是花朵或果实就额外关照你，针对你的喜好而给你提供红光或柔和的可见光，它是普照一切的。那么植物必然会接受到一切光谱。春天太阳光中紫外光含量低，树叶能进行正常的光合作用，少量的紫外光由树叶细胞质中黄酮类物质吸收并释放热能，降低了能量，再提供给叶绿体进行光合作用。植物不会浪费一丝光源的，一切光源都会被利用。到秋天，紫外光强烈，树叶变黄，实质是黄酮类有色物质增加，目的是为了减少紫外光带来的伤害并且利用紫外光光能进行光合作用。作为花或果实，是特殊的生殖器官，具有器官特异性，自身就能进行光合作用，并且具有合成花色素相关的酶，例如氧桥酶、B 环合成酶、合成含有A 环的苯并吡喃酶，生成花色素大分子充分利用光能，同时也具有花色艳丽，招蜂引蝶，为了更好繁殖的功效。
本研究认为，在花色素大分子形成过程中，存在一种加氧酶以氧桥方式直接将各个花色素单元连接在一起的，不是花色素单元上先有-OH ，再互相脱水以O 相连。这里仅仅是为了计算方便，便于理解，才利用人们惯用的天竺葵，矢车菊，飞燕草等概念及分子量进行计算分析。天竺葵的概念是提供4个-OH ，矢车菊的概念是提供5个-OH ，飞燕草的概念是提供6个-OH 参加脱水反应，我们这里所说的脱水反应只是方便之说。
花色素大分子，一层B 环，相当于4个苯环；一层苯并吡喃，相当于8个苯环。电子流在层层间传递过程中，就好比水流一样，4个苯环汇聚，8个苯环扩散，在汇聚过程中，电子流加速，在扩散过程中电子流减速，电能降低，释放热能。这样不断的汇聚扩散，即保持了电子流的速度，又降低了电能，保证电子流以低能状态顺利到达叶绿体进行光合作用。若没有汇聚作用，电子流速度过低，不能保证电能的快速传递。这样的空间构型保证了为叶绿体获得低能电子流的效率。
苯环直径为0.58nm ，一个花色素单元直径视为0.58*2=1.16nm 。植物细胞大小10-100μm ，叶绿体直径4-10μm ，叶绿体外膜和内膜合称被膜，每层膜厚度6-8nm ，内外层膜间隙在10-20nm 。
基于以上的假说，本研究对该样品的61种花色素的分子大小，结构及在细胞中所处的位置及与膜的连接方式，进行详细论述。 2.2 南果梨果实花色素一级质谱分析假说详解
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I n t e n s.T I C +A l l M S
图1 一级质谱图
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521.4549.2
602.4627.1712.9+MS, 18.1min #1711
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图2 随机抽取的16.9-18.1min 峰+MS 图谱
以16.9-18.1min 峰为例，一级质谱峰值主要是212.9。一级质谱是分子质谱，本研究认为，一级质谱+MS 图谱从16.9min#1594到18.1min#1711，每一个+MS 图谱都代表若干个相似的完整的色素大分子，例如17.8min#1680，代表有丰度为106级多的色素大分子。该峰代表了花色素大分子的特殊结构，核质比稳定在212.9。
162.9
279.0
383.0
405.0
453.0
517.0
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+MS, 21.7min #2050
0245
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+MS, 21.7min #2053
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102.0122.9150.9
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383.0
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717.2
+MS, 21.8min #2061
0.00
0.250.500.751.006x10Intens.100
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图3 随机抽取的21.0-21.8min 峰+MS 图谱
以21.0-21.8min 峰为例，一级质谱峰值主要为382.9、395、464.9。21.0-21.7min 以382.9或383为主，21.7-21.8min 以395、464.9为主。该峰代表了花色素大分子因电荷数变化导致核质比变化，是该花色素特殊结构决定的。
我要表达的思想是：花色素大分子是特殊的自身带氧正离子的生物大分子，它的一级质谱，只要是控制好质谱条件，就能得到完整的分子图谱，即使它们中有部分化学键断裂，某片段即使象旗帜一样飘扬着，但依然连接在完整的大分子内。虽然测到不同的核质比，是因为大分子自身电荷数发生变化所致。
2.3 南果梨果实花色素二级质谱分析假说详解
2.3.1 南果梨果实花色素立体结构及平面示意图详解
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图4 二级质谱图
二级质谱相对于一级质谱，已经丢失了很多花色素分子了。例如33.5-33.6峰值，一级质谱总离子图谱大概在1.2×108级别上；而二级质谱总离子图谱已经是×106级别了；损失了一百倍的花色素分子，它们哪里去了呢？它们被打碎了，几乎都以带正电荷的片段被检测器扑捉而不会进入二级质谱了。
我要阐明的意思是：对于本研究，能进入二级质谱的是花色素完整的大分子，虽然它可能局部化学键断裂，但依然保持整体性，而不是碎裂的片段。
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图5 33.5-33.6min 峰+MS2图谱
以33.5-33.6min 峰+MS2图谱为例，图5为该花色素分子完整+MS2图谱，离子峰值分别为398.8，399.3，367.3，351.5。398.8片段级别是×104、399.3片段级别是×104、367.3片段级别是×103、351.5片段级别是×106；本研究认为它们是一个整体的4个片段，都应该在×106级别上，之所以有减少，是因为不同的片段有再次环化过程，其生成机率及被监测到的机率不同；若碎片没来得及环化，以带负电荷形式存在而不能被检测到。
总和为1516.9，通过计算，4*飞燕草+2*天竺葵+（-O-CH 2-）+（-O-）+4H +-（4*6+2*4）/2*H 2O=4*303+2*271+30+16+4-288=1516是由6个花色素单元组成的小球体。
长度计算：1*花色素单元直径+2*顶+2*-O-C-+2*-C-H ，其中2*顶近似等于一分子苯直径。即1*1.16nm+0.58nm+2* 0.143nm+2*0.1nm≈2.226nm ，以此长度，推测该小球可能存在于叶绿体基粒膜之间。
2.226nm
将该球体展开为平面，裂解方式如图所示，分别得到a ＇367，b ＇351，c ＇399，d ＇399片段。裂解过程中H +发生重排。其中O 1位发生断裂，在质谱分析过程中，溶剂提供2H +给了C 1，1H +给了O 1；1H +给了C 2。直接导致小球体正电核数减少2个。
1'
2
图7 33.5-33.6min 花色素球体分子展开的平面图
该平面图中，1与2,1＇与2＇相连，就构成了由6个花色素单元围成的小球，上顶a ＇就是人们习惯中认为的芍药色素，下顶b ＇就是矢车菊色素。上顶a ＇形成过程，本研究认为，花色素合成起始酶从葡萄糖分子切下-CH 2-OH 与细胞膜膜脂上磷酸-OH 以HO-CH 2-O-磷脂形式挂在膜上，再以HO-CH 2-O-磷脂的-OH 为起始，合成B 环，再合成苯并吡喃环，形成上顶，再合成4个B 环，4个苯并吡喃相连成环，交替合成，依次重复，一直达到基粒膜，若4个B 环不相连，与苯并吡喃组成的花色素单元就是人们习惯认为的天竺葵花色素；若以4个氧桥相连，水解后就会得到人们习惯认为的飞燕草色素单体；若是以1个氧桥相连，水解后就会得到矢车菊色素；若以2或3个氧桥相连，就得到飞燕草或矢车菊花色素。4个B 环具体以几个氧桥相连，取决于花色素合成氧桥酶的活性以及秋季摘果导致的生化反应被终止时的状态，1-3个氧桥都反映了花色素缔合正在进行中。
该花色素分子在一级质谱或二级质谱分析过程中，由于处于高温加电压的能量环境中，分子发生了重排，质谱分析环境中溶剂提供的4个H +被花色素分子扑捉，并且自身失去了2个正电荷数。图7中，氧3与碳4键发生断裂，氧3加上1个H +，并失去1个正电荷，碳4加上2个H +；碳6加上1个H +，氧5失去1个正电荷。再依据对应一级图谱，1516/304≈4.98(核数)，1516/367≈4.13(核数)，1516/351≈4.32(核数)，说明在进行一级图谱分析时，该色素分子就已经部分加入了4H +，导致部分色素分子失去2个正电荷数，由原来的6个电荷数减少到4个电荷数，因为有105-106多个色素分子，所以平均电荷数在4.1-4.9之间。在二级质谱分析过程中，在O 3、C 4、C 6位全部都加上了H +，所以最终片段为399，399，
367，351片段。
本研究认为，通过调整合适的温度、电压，能够保证一级质谱分析过程中，虽然可能造成部分键断裂，但花色素分子依然保持一个整体，没有被打碎。只有在二级质谱分析过程中，才得到若干个片段。花色素大分子不论是球体，钟罩体或灯笼体，其+MS2图谱峰值就是质谱电压打断裂的片段值，将这些片段相叠加，就是完整的球体，钟罩体或灯笼体花色素大分子。花色素大分子是柔性生物大分子，不是刚性的，在二级质谱分析中它是被依次打成含有1个氧正离子片段后被扑捉检测到的。在一级质谱分析中，被打碎的球体以片段形式被扑捉器扑捉，不会进入二级质谱，能够进入二级质谱的是依然保持整体性的花色素大分子。
该花色素球体在二级质谱分析过程中，被打成4个大片段，即367，351，399，399片段。它们在碎裂过程中，分子内发生了重排，图7箭头表示键的断裂方式，伴随化学键的断裂，H +的发生重排，其中c ＇和d ＇片段分别向a ＇片段提供了4H +，向b ＇片段提供了2H +。可能产生的碎片结构如下图所示：
O
OH
OH
OCH 3
O
OH
OH OH
O
OH
O O
a ＇367片段(含15H +)
b ＇351片段(含11H +)
O
OH
O
O
O
OH
O
O
O
O
c ＇399片段(含7H +)
d ＇399片段(含7H +)
398.8片段级别是×104、399.3片段级别是×104、367.3片段级别是×103、351.1片段级别是×106；由上图推测，a ＇相对于b ＇是1/1000的生成率；c ＇、d ＇相对于b ＇是1/100的生成率；
图8 367，351，399，399片段可能产生的碎片结构
60.5
85.1
129.0
164.9
200.8220.9241.8
258.8279.1
304.2
351.2
367.1383.2
451.2
487.1
509.2
563.1
613.0638.0
718.9
749.0769.0
800.4872.2
915.2
+MS, 33.5min #3196
1234
5x10Intens.100
200
300
400
500
600
700
800
900
m/z
主要峰值为367.1的一级质谱图：这个图谱展示的是105
级别多个花色素分子，其因电荷数变化而得到众多的峰值，主要峰为367.1。
60.4
84.3
162.9
197.1
231.0
263.2
279.0304.2351.1
383.2
408.1451.1
487.1510.1
587.0
626.0
651.1
690.4
711.0739.2
769.6800.4906.0+MS, 33.6min #3199
0.00
0.250.500.756x10Intens.100
200
300
400
500
600
700
800
900
m/z
主要峰值为351.1的一级质谱图：这个图谱展示的是106
级别多个花色素分子，其因电荷数变化而得到众多的峰值，主要峰为351.1。
两个一级质谱图说明一级质谱分析过程中就已经有图7断裂方式的大量球体存在了。能
被检测到的片段都被检测器扑捉，不会进入二级质谱，能够进入二级质谱分析的，是依然保持整体的花色素大分子。
图9 随机抽取的33.5-33.6min峰+MS图谱
2.3.2 南果梨果实花色素二级质谱分子离子片段详解
所有南果梨果实花色素分子离子片段值归纳如下：
表1 所有分子离子片段值
283表示出现频率高；463：301（G）等表示含有
分子离子片段，并且出现频率也高；284：250表示284分子离子片段可以继续碎裂为250片段，而250在表中能找到它单独存在时的分子离子片段。从上表可以看出，花色素大分子在断裂时，还是有一定规律可循的，本研究认为花色素大分子的断裂主要发生在吡喃环上，围绕O+发生化学键断裂；及所有氧桥都有断裂机率，现举例如下所示：
2.3.2.1 0-100段举例：85分子离子的可能片段形式：
O
O
（1）吡喃环的可能断裂方式 （2） 5*C+1*O+9*H=85
图10 85分子离子的可能片段形式
2.3.2.2 100-200段举例：163分子离子的可能片段形式：
O
O
（1）B 环连接3个或2个氧桥的可能断裂形式 （2）B 环连接1个氧桥的可能断裂形式
O
OH
OH
A
O
B
B
O
OH OH
B
（3）9*C+3*O+7*H=163 （4）12*C+1*16+3*H=163 （5）9*C+3*O+7*H=163 图11 163分子离子的可能片段形式
在100-200分子量期间，其可能的组成是由1.5-2个环组成，H +的自由移动，以及在320℃高温下分子内重排，环的再生，使得具有相同分子量的分子离子结构多样性成为可能。 2.3.2.3 对于200-300分子量期间的分子离子片段，其可能组成是由3-3.5个环组成，以243片段为例：
O
O
O
O
（1）吡喃环可能的断裂方式
O
O
B
B
C
C O O
A
B
（2）17*C+2*O+7*H=243 （3）17*C+2*O+7*H=243
图12 243分子离子的可能片段形式
2.3.2.4 对于300-400分子量期间的分子离子片段，其可能组成是由4-5个环组成，以399片段为例：见图8。
2.3.2.5 对于400-500分子量期间的分子离子片段，其可能组成是由5-6个环组成，以439片段为例：
O O O
O
OH
CH 2
OH
G B
B
A
（1）G 及O 一侧化学键的可能断裂方式
（2） 27*C+6*O+19*H=439
图13 439分子离子的可能片段形式
2.3.2.6 对于500-600分子量期间的分子离子片段，其可能组成是由6-7个环组成，以523片段为例：
A
B B
A O
O
O
OH
OH
OH O
（1）2个花色素单元的可能断裂方式 （2） 30*C+9*O+19*H=523
图14 523分子离子的可能片段形式
2.3.2.7 对于600-700分子量期间的分子离子片段，其可能组成是由7-9个环组成，以695片段为例：
O
A A
B B
O
O
O
O
O
O
O OH
OH
（1）4个花色素单元的可能断裂方式 （2） 45*C+9*O+11*H=695
图15 695分子离子的可能片段形式
2.4 南果梨果皮花色素0.1-35.9min+MS2质谱分析 2.4.1 0.1-1.6min 花色素分子立体结构特征及着落点
表2 0.1-1.6min 花色素+MS2离子峰值
B 环的氧桥连接，每个B 环脱2H 后，再加入OH -，H +，并且OH -，H +的2个H +发生重排。为了计算的方便和便于大家的理解，依然沿用人们惯用的天竺葵色素，矢车菊色素及飞燕草色素，通过脱水方式连接。
4*飞燕草+54*天竺葵-（4*6+54*4）/2*H 2O+2(-O-CH 2-)-8H=4*303+54*271-2160+60-8=13738
式中飞燕草提供6个-OH ，天竺葵4个-OH ，（4*6+54*4）/2*18表示脱掉水的分子量。 本研究中认为，能单独提供4个活性碳位形成氧桥的苯基苯并吡喃假称为天竺葵；能单独提供5个活性碳位形成氧桥的苯基苯并吡喃假称为矢车菊；能单独提供6个活性碳位形成氧桥的假称为飞燕草；能提供4个活性碳位形成氧桥并且含有1个-O-CH 3的假称为芍药、含有2个-O-CH 3的假称为锦葵；能提供5个活性碳位形成氧桥并含有1个-O-CH 3的假称为矮牵牛。
如图16，该色素大分子以甲氧基与细胞膜磷酸-OH 相连，花色素合成起始酶识别甲氧基或乙氧基，以3个乙酰辅酶A 为底物先合成B 环，再以2分子乙酰辅酶A 和1分子葡萄糖为底物合成苯并吡喃环连接在B 环上，即合成一分子苯基苯并吡喃作为上顶，该上顶能提供2、5、7、4′碳位以氧桥形式连接下一层B 环，即天竺葵顶。
合成一层B 环后，再合成一层苯并吡喃环，每层都是4个单位，一层B 环与一层苯并吡喃环为一个重复单位，一共14层，再以一分子苯基苯并吡喃作为下顶，以一分子甲氧基与叶绿体膜相连。本模型是先合成基本单位的苯基苯并吡喃，再以氧桥相连。形成氧桥之前，先脱氢。本模型仅仅第一层B 环以4个氧形成氧桥，相当于4个飞燕草以8个-OH 脱掉4分子H 2O ，下一层B 环已经脱8个H +，为加氧桥做好了准备。
长度推算及可能位置： 14*花色素单元直径+2*天竺葵顶+2*-O-C-+2*-C-H ，其中2*天竺葵顶近似等于一分子苯直径。即14*1.16nm+0.58nm+2* 0.143nm+2*0.1nm≈17.306nm ，以此长度，推算该花色素可能存在于叶绿体双层膜之间。
17.306nm
图16 0.1-1.6min 花色素立体结构示意图 2.4.2
1.7-
2.1min 花色素分子立体结构特征及着落点
8*飞燕草+1*天竺葵+2*B2（
OH OH
B
）+2*B3（OH
OH
B
）-（8*6+1*4+2*3+2*2）
/2*H 2
A1
B1B3
O
O
O O O O O
B2
图17 1.7-2.1min 花色素立体结构示意图
这是一个正在形成的花色素，最低层刚刚形成第一个苯并吡喃基与B 环相连，还有3个苯并吡喃基有待生成或利用细胞质中现有的苯并吡喃基直接相连到B 环上。本研究认为，花色素的合成过程类似于组装过程，苯并吡喃基及B 环在细胞质中作为基本原件或者已经合成，花色素合成酶直接将其进行组装，再由氧桥酶将B 环及苯并吡喃环通过氧桥进一步相连；或者一边合成一边连接氧桥。
长度推算及可能位置： 3*花色素单元直径+1*天竺葵顶+1*-O-C-+1*-C-H ，其中1*天竺葵顶因倾斜而近似等于半分子苯直径，四个B 环及一个苯并吡喃基在长度上看做一个花色素单元长度。即3*1.16nm+0.58/2nm+ 1* 0.143nm+1*0.1nm≈4.013nm ，因为是正在合成中的花色素分子，虽然不能确定其位置，但依此长度可能存在于基粒膜之间。 2.4.3 2.1-3.0min 花色素分子立体结构特征及着落点
表4 2.1-3.0min 花色素分子+MS2离子峰值
6*飞燕草+2*矢车菊+29*天竺葵-（6*6+2*5+29*4）/2*H 2O+1(-O-CH 2-)-8H=8815
长度推算及可能位置：9*花色素单元直径+1*天竺葵顶+1*-O-C-+1*-C-H ，其中1*天竺葵顶近似等于半分子苯直径。即9*1.16nm+0.58/2nm+ 1* 0.143nm+1*0.1nm≈10.973nm ，依此
4.013nm
1个苯并吡喃环已经合成与B1相连
长度，推测该花色素可能存在于叶绿体双层膜之间，上顶与叶绿体外膜相连，底部4个天竺葵以氧桥与叶绿体内膜相连，提取过程中，从内膜脱落，4个A 环上的-OH 脱水两两以氧桥彼此相连。
图18 2.1-3.0min 花色素立体结构示意图
2.4.4
3.1-3.8min 花色素分子立体结构特征及着落点
25*天竺葵+4*天竺葵前体＇（O
OH
OH A
B
）-（25*4+4*2）/2*H 2O+（-O-CH 2-）
-6H +
=25*271+4*239-972+30-6=6783
图19 3.1-3.8min花色素立体结构示意图
长度推算及可能位置：7*花色素单元直径+1*天竺葵顶+1*-C-O- +1*-O-C-+1*-C-H，其中1*天竺葵顶近似等于半分子苯直径。即7*1.16nm+0.58/2nm+ 1* 0.143nm+1*0.143nm+1*0.1nm≈8.796nm，依此长度，推测该花色素可能存在于叶绿体双层膜之间。此结构花色素分子量为6783，而实际碎片分子量和为6789，失去6H+，可能为加氧桥做准备，本研究认为，加1个氧桥前需要先脱4H+。
2.4.5
3.9-
4.7min花色素分子立体结构特征及着落点
表6 3.9-4.7min花色素分子+MS2离子峰值
12*飞22
-1404-13=7953-13=7940
长度推算及可能位置：8*花色素单元直径+1*天竺葵顶+2*-O-C-+1*-C-H，即8*1.16nm+0.58/2nm+ 2* 0.143nm+1*0.1nm≈ 9.956nm，依此长度，推测该花色素可能存在于叶绿体双层膜之间，上顶与叶绿体外膜相连，底部4个天竺葵以4个-OH基与叶绿体内膜相连，脱膜后彼此以2个氧桥相连。
此结构分子量为7953，而实际片段和为7940，丢失了13个H+。表6中含有21个片段，而该花色素分子含有33个花色素单元，即含有33个O+，丢失了33-21=12个正电荷。每失去1个H+就可能导致分子内重排丢失一个正电荷，其中可能12个H+的丢失直接导致12个正电荷的丢失，另外1个H+的丢失可能仅仅导致分子内重排。
图20 3.9-4.7min 花色素立体结构示意图
2.4.6
4.8-
5.8min 花色素分子立体结构特征及着落点
x10 图21 524.8离子峰片段+MS2图谱
图22 4.8-5.8min 花色素立体结构示意图
9.956nm
长度推算及可能位置：6*花色素单元直径+1*G 顶（2*O-C-+1*C-C+1*-O-H ），即6*1.16nm+（2* 0.143nm+1*0.154nm+1*0.096nm ）≈ 7.496nm ，依此长度，推测该花色素可能存在于叶绿体双层膜之间，上顶与叶绿体外膜相连，底部4个天竺葵的A 环C5位还没有加氧，并且处于脱氢状态，是正在合成过程中。
2.4.7 5.8-6.3min 花色素分子立体结构特征及着落点
表8 5.8-6.3min 花色素分子+MS2离子峰值
8*飞燕草+1*天竺葵+2*天竺葵前体（O OH OH
A
B
）+2*B1（OH B
）-（8*6+1*4+2*2+2*1）
/2*H 2O +（-O-CH 2-）-12H +
=8*303+1*271*2*239+2*94-522+30-12=2869-12=2857
式中-12H +可能是脱氢酶脱氢所致，例如B1、B2各脱2H +，为B1、B2间加氧桥做准备；B3、B4
+
图23 4.8-5.8min 花色素立体结构示意图
长度推算及可能位置：3*花色素单元直径+1天竺葵顶+1*（C-O-C-H-），即3*1.16nm+0.58/2nm+1*（ 0.143+0.143+0.1）nm≈ 4.156nm ，因该花色素还在合成过程中，但依此长度，推测该花色素可能存在于叶绿体基粒膜之间。 2.4.8 6.3-7.2min 花色素分子立体结构特征及着落点
表9 6.3-7.2min 花色素分子+MS2离子峰值
22此花色素结构，只有第一层4个B 环以4个氧桥彼此相连，说明此处加氧滞后于花色素环的形成。此花色素处于正在进一步缔合过程中。
长度推算及可能位置：8*花色素单元直径+2*顶+2*-O-C-+2*-C-H ，即8*1.16nm+0.58nm+ 2* 0.143nm+2*0.1nm≈10.346nm ，依此长度，推测该花色素可能存在于叶绿体双层膜之间。表9含有22个片段，而本模型含有34个花色素单元，失去了12个正电荷，其中上式中-1H +可能导致一个正电荷的丢失，另外11个正电荷的丢失可能是O +化学键的断裂发生分子内重排所致。
4.156nm
2.4.9
7.2-8.0min 花色素分子立体结构特征及着落点
22+2*287+15*271-846+30+2=5037
长度推算及可能位置：5*花色素单元直径+1*天竺葵顶+1*-O-C-+1*-C-H ，即5*1.16nm+0.58/2nm+ 1* 0.143nm+1*0.1nm≈ 6.333nm ，依此长度，推测该花色素可能存在于叶绿体双层膜之间，上顶与叶绿体外膜相连，底部4个天竺葵以4个-OH 与叶绿体内膜相连，水解脱离叶绿体膜后底部4个OH 两两形成氧桥彼此相连。
10.346nm
该花色素模型分子量为5035，而实际片段的和为5037，加入2H +，可能导致整个花色素分子失去2个正电荷，正常是21个色素单元，应该含有21个正电荷数，表10中含有19个碎片离子峰值，说明含有19个正电荷数，其核质比为5037/19≈265，在一级质谱中，确实存在264.9核质比，如图26所示，但含量很低，说明在进行一级质谱分析过程中，加入2H +的几率不高，又因为二级质谱的实际片段和就是含有加2H +的，因此，推测在二级图谱分析过程中，几乎所有的花色素分子都先被加2H +后再碎成片段的。
57.4
85.1
102.1156.8
220.9
242.9
264.9
303.0
322.0
391.1
462.8
533.1
640.0669.2
701.3736.9
789.0+MS, 7.5min #708
0.0
0.51.05x10Intens.100
200
300400500
600
700
800
900
m/z
图26 7.5min 南果梨果皮花色素+MS 图谱 2.4.10 8.1-8.4min 花色素分子立体结构特征及着落点
8*飞燕草+1*天竺葵+4*B （OH
）-（8*6+1*4+4*1）/2*H 2O+（-O-CH 2-）+4H +=8*303
+15*271+4*94-504+30+4=2061
图27 8.1-8.4min 花色素立体结构示意图
长度推算及可能位置：2.5*花色素单元直径+1*天竺葵顶+1*-O-C-+1*-C-H ，即2.5*1.16nm+0.58/2nm+ 1* 0.143nm+1*0.1nm≈ 3.433nm ，依此长度，推测该花色素可能存在于叶绿体内膜与基粒膜之间或基粒膜与基粒膜之间。这是一个正在生成的花色素分子，第三层色素单元刚刚合成完4个B 环，还没有进一步以氧桥缔合，苯并吡喃也还没有形成。
本模型由9个花色素单元组成，而表11中，+MS2离子峰值是8个，丢失了一个正电荷，可能是某个O +键发生断裂，伴随分子内重排所致。 2.4.11 8.4-9.2min 花色素分子立体结构特征及着落点
表12 8.4-9.2min 花色素分子+MS2离子峰值
28*22长度推算及可能位置：7*花色素单元直径+2*顶+2*-O-C-+2*-C-H ，即7*1.16nm+0.58nm+2* 0.143nm+2*0.1nm≈ 9.186nm ，依此长度，推测该花色素可能存在于叶绿体双层膜之间。
3.433nm
9.186nm
图28 8.4-9.2min花色素立体结构示意图
2.4.12 9.2-10.9min花色素分子立体结构特征及着落点
图29 3个381离子峰+MS2图谱
24*飞燕草+4*矢车菊+48*天竺葵+3*葡萄糖-（24*6+4*5+48*4+3*4）/2*H2O=24*303+ 4*287+48*271+3*180-3312=18656，式中飞燕草提供6个-OH，矢车菊提供5个-OH，天竺葵提供4个-OH，葡萄糖提供4个-OH，因3个葡萄糖各有一个自由-CH2-OH，其中作为上下顶的2个G的-CH2-OH与膜脂磷酸-OH相连。
图30 9.2-10.9min 花色素立体结构示意图
长度推算及可能位置：19*花色素单元直径+2*G 顶（2*2*-O-C+2*C-C+2*O-H ），即19*1.16nm+（4* 0.143nm+2*0.154nm+2*0.096nm ）≈ 23.112nm ，依此长度，推测该花色素可能存在于细胞膜与叶绿体外膜之间。该结构中上下顶G 分子是水平状态，表现的高就是花色素分子提供的C 与G 提供的-O-C-CH 2-O-H 之间高度，即2*-O-C-C-O-H 鍵长=2*（2*-O-C+C-C+O-H ）。
2.4.13 11.0-12.3min 花色素分子立体结构特征及着落点
23.112nm
捕获光能的色素和结构
《捕获光能的色素和结构》教学设计 方正一中赵薇 1.教学内容 《捕获光能的色素和结构》是人教版高中生物第一册《分子与细胞》第5章第4节《能量之源──光与光合作用》的第1节课教学内容，主要学习叶绿体的结构和色素的种类，掌握提取、分离色素的实验技巧，学习科学家探索光合作用原理的科学思维和科学方法。 2.学生分析 学生在初中生物已经学过光合作用的有关知识；在高中生物第一册第3章中又学习了叶绿体的显微结构及其功能，以及第4章的《细胞的能量“通货”──ATP》一节知道光合作用是合成ATP重要途径之一，至此，学生已经具备进一步学习叶绿体的亚显微结构和光合作用原理的知识基础和兴趣。 在实验操作方面，学生已经能进行研磨、过滤等操作，但纸层析法是首次进行，需老师仔细指导。 由于学生缺乏对基粒（类囊体）微观结构的直观认识，本节课又涉及到物理（光学）、化学知识，对于理解色素吸收色光，掌握有关化学试剂的使用方法与技巧，可能存在一定的难度。 3.设计思想 （1）以问题引发兴趣。整个教学过程要设置好问题，层层展开，层层递进，让新知识与旧知识融为一个整体，让学生在步步上升中攀登到知识的顶峰。 （2）以实验说明结论。生物学的教学就是实验的教学过程，实验的展示形式有学生分组实验、老师示范实验、动画和图片演示实验等，让实验现象说明问题，而不是直接让学生记住结论。 （3）科学探究的思想贯彻始终。用科学家的经典实验来学习科学的实验方法和思维，在学生分组实验中学习设计实验的基本原则，学会分析实验，改进实验，学会科学地评价自己。 4.教学方法 学生自主、探究、合作学习与师生共同探究相结合（含自学、实验、谈话、讨论、讲授等）。 5.教学目标 知识与技能 掌握绿叶中色素的提取和分离的方法及操作技巧。
花的结构和解剖
（五）花的解剖结构 典型的被子植物的一朵花是由花萼、花冠、雄蕊和雌蕊组成的。 具有上述4部分的花称为完全花，如桃、梅等；缺少其中一部分的花称为不完全花，如桑、榉等。从进化角度来分析，花实际上是一种适应于生殖的变态短枝，而花萼、花冠、雄蕊和雌蕊是变态的叶。 1．花梗和花托 花梗（柄）是花与茎的连接部分，主要起支持和输导作用。花梗的顶端是着生花的花托。花托的形状因植物种类的不同而各式各样，如玉兰的花托呈圆锥形，蔷薇花托呈杯状等等。 2．花被 花被是花萼和花冠的总称。 （1）花萼 位于花的外侧，通常由几个萼片组成。有些植物具有两轮花萼，最外轮的为副萼，如木槿、扶桑等。花萼随花脱落的称为早落萼，如桃、梅等；花萼在果实成熟时仍存留的称为宿存萼，如石榴、柿子等。各萼片完全分离的称离萼，如玉兰、毛茛等；花萼连为一体的称合萼，如石竹等。 （2）花冠 位于花萼内侧，由若干花瓣组成，排列为一轮或数轮，对花蕊有保护作用。由于花瓣中含有色素并能分泌芳香油与蜜汁，所以花冠颜色艳丽，具有芳香，能招引昆虫，起到传粉作用。 花冠的类型 A—十字形花冠；B—蝶形花冠；C—管状花冠；D一舌状花冠； E—唇形花冠；F—有距花冠；G一喇叭状花冠；H—漏斗状花冠 （A、B为离瓣花；C～H为合瓣花） l一柱头；2—花柱；3—花药；4一花冠； 5一花丝；6一冠毛；7—胚珠；8一子房 花冠形态因植物种类的不同而千姿百态，按花瓣离合程度，花冠可分为离瓣花冠与合瓣花冠两类（如上图所示）。①离瓣花冠：花瓣基部彼此完全分离，这种花冠称为离瓣花冠，常见有以下几种： 蔷薇型花冠：由5个（或5的倍数）分离的花瓣排列成，如桃、梨等。 十字型花冠：由4个花瓣十字型排列组成，如二月兰、桂竹香等。 ②合瓣花冠：花瓣全部或基部合生的花冠称为合瓣花冠，常见有以下几种：
花的结构和类型
第四单元物种的延续 第一章绿色开花植物的一生 第一节花的结构和类型 学习目标： 1.学会解剖和识别花的各个部分，概述花的主要部分是雄蕊和雌蕊的理由。（重点） 2.描述花的种类和花的着生方式。说出两性花、单性花、雌花、雄花以及单生花和花序的概念。（难点） 3.认同花的结构与其功能相适应。 一、花的结构 小组合作，共同完成： 1.观察手中的鲜花，对照课本p4图片标注花各部分结构的名称。 2.阅读课本p4最后一段，找出花各部分结构分别具有怎样的功能？ 3.你认为一朵花最主要的部分是什么？为什么？ 二、花的类型 自主学习，小组交流： 1.观察百合花和丝瓜花，比较它们在结构上的异同并根据雌蕊和雄蕊的有无进行分类 根据雌蕊和雄蕊的有无分
2 2.观察并比较百合花和玉米的花的着生位置，并进行分类 3.结合课本P6相关链接分析下列说法是否正确？ （1）有人说，桃花是单生花又是两性花，所以桃树是雌雄同株植物。 （2）单性花都是雌雄同株吗？雌雄同株的都是单性花吗？ 4.油菜、白菜、甘蓝都属于十字花科植物，生物学家把花的特征作为植物分类的重要依据，你知道这是为什么吗？ 三.知识拓展（自主选择完成） 观察学校小花园里的花，尝试对其进行分类，并跟你的小组成员进行交流讨论，有疑问可以借助于网络或书本资料。 四．总结提升。通过列知识框架、思维导图或者与同学概述等多种形式对本节课所学知识进行总结内化。 根据着生位置分
五．课后作业：组长根据本组学习情况，针对薄弱环节出大约十分钟的题目，监督组员完成后予以批阅、讲解。 题库：1 .花的主要部分是指（）。 A、雄蕊 B、雌蕊 C、花蕊 D、花冠 2 .下列结构中，与结出果实有直接关系的是（）。 A、花蕊 B、花托 C、花柄 D、花萼 3.下列关于花的叙述中不正确的是（） Ａ.雄蕊由花药和花丝组成Ｂ.雌蕊由花柱和子房组成 Ｃ.一朵花的花瓣组成花冠Ｄ.花的主要部分是雄蕊和雌蕊 4. 雌蕊是由哪些部分组成的?( ) A. 柱头、花柱和子房 B. 花药和花丝 C. 花药、花丝、花柱 D. 花柱和子房 5. 桃花在花托上有四个部分，从内向外依次是( )。 ①花瓣②雄蕊③萼片④雌蕊 A. ①②③④ B. ④②①③ C. ④③②① D. ③②①④ 6.下列属于雌雄同株的植物是（） A桃树 B油菜 C水稻 D玉米 7.从花蕊的情况和花着生的情况两方面看，玉米的花是（） A单性花、单生花 B两性花、单生花 C两性花、花序 D单性花、花序 8.南瓜的花有的能结南瓜，有的不能结南瓜，不能结南瓜的花里肯定没有（） A雄蕊 B雌蕊 C花药 D花瓣 9.花的主要功能是（） A吸引昆虫 B供人欣赏 C制造香料 D与果实和种子的形成直接有关 10.杨树是比较优良的绿化树种，但到了春夏季节他们会散发出大量的“白毛”，让人感到厌烦，你认为解决这一烦恼的最好办法是（） A.在繁殖季节剪枝 B.使用农药抑制繁殖 C.及时清理 D.种植雄性杨树 11.一朵被害虫咬过的桃花不能结出果实，那么在这朵花中被害虫咬去的结构是（）。A．花被 B．花冠 C．雄蕊 D．雌蕊 12.黄瓜植株上，多半花不会结果。对这种现象的合理解释是（）。 A.正常情况下，能结果的是雌花，不结果的是雄花 B．不结果的花是因为没有昆虫为它们传粉 C．黄瓜不属于绿色开花植物，不能形成果实 D．因为植株的营养供给不充足，所以只有少数花结果 13.从花蕊的情况和花着生的情况两方面看，桃花的花是（）。 A.单性花，单生花 B.两性花，单生花 C.两性花，花序 D.单性花，花序
观赏植物的花色素苷与花色
第38卷第3期 2002年5月林业科学SCIE NTI A SI LVAE SI NIC AE V ol 138,No 13May ,2002 观赏植物的花色素苷与花色 于晓南 张启翔 (北京林业大学园林学院 北京100083) 摘 要: 花色素苷是影响植物色彩表达的主要因素之一。本文概述了花色素苷的生物合成途径及基因克隆;评述了影响花色表现的因素,包括花色素的种类、结构、环境pH 值、共色作用、金属离子络合等;并介绍了花色基因工程的进展,为研究花色素苷的代谢和创新花色提供了广阔的前景。 关键词: 花色素苷,生物合成,基因工程,花色 收稿日期:2000202228。 ANTH OCYANIN IN ORNAMENTA L P LANT AN D COLOR EXPRESS Y u X iaonan Zhang Qixiang (The College o f Landscape Architecture ,Beijing Forestry Univer sity Beijing 100083) Abstract : The pathway and genes of anthocyanin biosynthesis in ornamental plants were discussed in this paper.Factors affecting pigmentation included anthocyanin structures ,pH value in cell sap of petals ,co 2pigmentation ,metal chelates ,the shape of epidermal cells ,and so on.M odification of flower color using genetic engineering was also summarized.It was suggested that new flower color could be created by regulating those factors that affected pigment and probing anthocyanin biosynthetic genes. K ey w ords : Anthocyanin ,Biosynthetic pathway ,G enetic engineering ,Flower color expression 花色素苷和其它黄酮类色素是植物中一大类次生代谢产物,它们可以使植物的花、叶、果、茎产生丰富的色彩,另外还在昆虫传粉、生长素运输、保护叶片免受紫外线伤害、抑制病虫害和根瘤诱导等方面有很重要的作用(F orkmann ,1991)。花色素苷存在于细胞液泡中,以糖苷的形式存在,具有吸光性而表现出粉色、紫色、红色及蓝色等。对于这些色素的生物合成与代谢途径,生物化学家已进行了较为细致的研究(Chen et al .,1981;G riesbach ,1983)。 1 花色素苷及其生物合成 1.1 花色素概述 花色素一词最早由Marquart (1835)提出,用来描述花卉中一种水溶性的色素。15a 后,M orot (1849)成功地分析出矢车菊的蓝色色素是由C 、H 、O 3种元素组成的(Jayaram et al .,1990)。对这类色素详细的化学分析始于19世纪末和20世纪初,有许多相关报道(East et al .,1911;Wheldale ,1911)。Wheldale (1911)首次描述金鱼草(Anthirrhinum )花色素分子的基因特征。到20世纪30年代就已证明,所有的类黄酮都是由一个C62C32C6的基本骨架组成的,即两个芳香环和一个含氧杂环,并根据中间吡喃环的氧化程度不同,可将类黄酮分为12类,即查尔酮(chalcones )、橙酮(aurones )、黄酮(flav ones )、黄酮醇(fla 2v onols )、黄烷酮(flavanones )、二氢查尔酮(dihydrochalcones )、儿茶精类(catechins )、黄烷23242醇(flavan 23242dilos )、双类黄酮(biflav onoids )、异构类黄酮(is oflav onoids )、原花色素(proanthcyanidins )和花色素苷(anthcya 2nins )(Madhuri ,1999)。 自然界广泛分布的花色素以天竺葵色素(pelarg onidin )、矢车菊色素(cyanidin )及翠雀素(delphinidin )为主,由此再衍生出其它3种花色素,如芍药花色素(peonidin )是由矢车菊素甲基化形成的;矮牵牛花色素(petunidin )及锦葵色素(mavlvidin )则由翠雀素不同程度的甲基化而来的(Martin et al .,1993;K ondo et al .,1992)。天竺葵色素呈现砖红色;矢车菊素及芍药花色素表现为紫红色;而翠雀素、矮牵牛色素及锦转载 https://www.360docs.net/doc/5110434135.html,
花的结构和花序教案示例
第六章第一节花的结构和花序教案示例 教学目标 1．掌握花的基本结构及其主要功能，明确花蕊是花的主要部分。2．了解花的种类及雌雄同株植物、雌雄异株植物的概念。了解花序的概念及种类。 3．通过解剖桃花和观察各种植物的花，培养学生的观察能力和实验操作能力。 4．通过识别不同种植物花的特点，培养学生观察能力和灵活运用知识的能力。 5．通过学习“花的结构及其主要功能”，使学生树立“生物体结构与功能”相适应的辩证观。 6．通过学习“花的种类”，继续树立“生物体的结构与功能”相适应的观点。 重点、难点分析 1．“花的结构”是本节教学内容的重点。因为： （1）前面几章的教学讲的是植物的营养器官。植物生长到一定时间就要进行繁殖。花、果实、种子是植物的繁殖器官。只有把花的结构弄清楚，才能更好地理解植物开花后才能结果，种子才能形成。（2）花实际上是变态的枝条。花的各部分与枝条的组成从来源上讲是一致的。通过“花的结构”的教学，使学生对所学知识的前后联系及进一步探讨事物从一般到特殊的辩证关系，都是有帮助的。 2．观察实验材料的准备，是本节教学的难点。因为：讲“桃花的结构”时，新鲜的桃花已经过季，这就需要教师在春天的时候，准备好秋季用的桃花，并把它们浸泡在福尔马林或酒精溶液里备用。也可以事先培养白菜花或油菜花进行教学，北方的冬天吃完的白菜留下的“白菜疙瘩”种在花盆里或浸泡在水中，一个月左右就能抽出花莛、开花。还可以选择一些秋季盛开的花卉备用。 3．解剖花并做成粘贴花标本，也是本节教学的难点。因为： （1）桃花也好、白菜花也好，对于学生来说，操作起来都显得小了。学生进行解剖时，往往显得“笨手笨脚”，容易弄丢一个部分或弄断一个结构，所以要注意提醒学生，认真谨慎地从外至内地一层层把花
花色素结构假说
花色素结构假说 田晓艳 沈阳农业大学maggietian2002@https://www.360docs.net/doc/5110434135.html, 摘要：本研究对南果梨果皮花色素进行了质谱分析，经过对一级质谱和二级质谱的详细推算，认为自然界的花色素是以钟罩体或灯笼体或小球体形式存在，要么由单纯花色素单元组成，要么与葡萄糖连接而成。钟罩体或灯笼体，连接在细胞膜和叶绿体膜之间或叶绿体双层膜之间；小球体连接在叶绿体双层膜之间或叶绿体与基粒膜之间或基粒膜之间，有特定分子量和形状，及特定的空间构型。以往人们提出的六种花色素，天竺葵色素，矢车菊色素，飞燕草色素，芍药色素，矮牵牛色素，锦葵色素，既存在也不存在，因为在自然界状态下，不存在这些花色素单体，它们只不过是花色素钟罩体或灯笼体或小球体水解时得到的不同片段。花色素主要是苯基苯并吡喃通过氧桥连接而成的类似钟罩的网状大分子或灯笼体或小球体。B 环上的3′、5′位通过氧桥，手拉手般相连在一起，酸解后，就会得到人们以往所提出的矢车菊色素或飞燕草色素；B环若没有氧桥相连，酸解后得到的就是天竺葵色素；钟罩体或灯笼体或小球体的顶端起始有3种形式，葡萄糖分子或甲氧苯基苯并吡喃或乙氧苯基苯并吡喃与细胞膜或叶绿体膜或基粒膜上的磷脂双分子层的磷酸羟基相连，钟罩体底端通过苯并吡喃环上的5-C位与叶绿体膜或叶绿体基粒膜上的磷脂以氧桥相连；灯笼体或小球体的底端通过甲氧基或乙氧基与叶绿体膜或叶绿体基粒膜上的磷脂以氧桥相连。钟罩体或灯笼体或小球体两顶端若是通过B环上3′或5′位一个甲氧基将苯基苯并吡喃与细胞膜相连，酸水解后，就得到人们所说的芍药色素；顶端若是通过B环上3′、5′位两个甲氧基将苯基苯并吡喃环与细胞膜相连，酸水解后，就得到人们所说的锦葵色素或矮牵牛色素。因此，花色素酸水解后，人们以往提出的天竺葵色素，矢车菊色素，飞燕草色素含量高，而芍药色素，矮牵牛色素，锦葵色素含量低与本研究假说是吻合的，因为人们理念中的芍药色素、矮牵牛色素、锦葵色素仅仅存在于顶端。不同的花和果实之所以呈现不同颜色，关键在于花色素钟罩体或灯笼体或小球体的密集度以及氧桥的丰度，钟罩体或灯笼体或小球体的密集度以及氧桥的丰度越高，则蓝移；越低，则红移。花色素主要功能是防止紫外线对果实或花朵的伤害，就像一层天网罩在叶绿体膜或基粒膜上，紫外光高能光子通过花色素大分子时，激活的高能电子在通过花色素众多p-π共轭环时，环内电子高速旋转，摩擦产生热能释放出去，同时高能电子变为低能电子传递给叶绿体，从而保证了叶绿体能够正常进行光合作用。 前言： 本研究6年多来一直针对提高南果梨花色素含量做了大量的田间和实验室工作，南果梨是中国特产，秋子梨的变种，只产于辽宁省鞍山市和海城市一带，香气怡人，口感浓郁，是梨果精品，堪称梨中之王。但南果梨致命不足就是成熟期果实遇雨褪色，果实品质急剧下降，并且再着色困难，品质一落千丈，给果农带来极大的经济损失，一年的收入很大程度取决于成熟期的光照和雨水情况。为了解决这个生产难题，本研究针对南果梨果实花色素做了质谱分析，却意外发现了花色素天然存在下的合理状态，不是人们一直以来盲人摸象的状态，它是一个完整的网状大分子或小球体，不是片段。 1 材料与方法 1.1材料 供试南果梨采自辽宁省海城市接文镇宋家堡村10～12年生南果梨树，于2012年8月25日种子褐色期按果树正南方向，中部同等高度取果实10个，试验设3次重复。 供试盐酸、95%乙醇、氯化钾、无水乙酸钠均为分析纯，由沈阳化学试剂厂生产；供试
花色素实验
花色素的分离提取纯化实验 一实验目的 掌握花色素提取的方法（溶剂萃取法提取），了解做一个完整的实验需要具备哪些条件，探究肿柄菊花色素提取的最佳条件。 二实验原理 花色素多存在于有色果皮和花中 花色素是黄酮类物质，是多羟基的化合物，易溶于水等极性溶剂中，在植物细胞中多与糖类结合成花色素苷，花色素在偏酸性溶液中偏红，碱性溶液中偏蓝，花色素不稳定，易分解，具有还原性。 三实验试剂与器材 器材：水浴锅，电炉，；冷冻干燥机，天平，研钵，分光光度计，旋转蒸发仪，离心机，移液管等玻璃仪器 试剂：花色素标准样品，甲醇，0.1%HCl-95%乙醇（V/V=70：30）,无水乙醇，石油醚，氯仿，乙酸乙酯，HCl-正丁醇（浓HCl 5.0ml 加入正丁醇95.0ml，混合即可），2%硫酸铁铵（硫酸铁铵2.0g溶于2.0mol/mlHCl 100.0ml即可）。 新鲜花：扶桑花（大红花）肿柄菊 四实验步骤 （一）扶桑花花色素提取验证实验： 1、原料预处理：取扶桑花，60o C烘干。称取一定量干燥啊、样品， 剪碎，加3倍左右的石油醚（沸程60~90o C），室温浸泡，以脱去脂质物质和叶绿素，过滤，将扶桑花样品自然晾干，挥发石油醚
成分，备用。 2、花色素提取：提取剂为0.1%HCl-95%乙醇（V/V=70：30），料液比（m/V）为1:150，提取时间为30min，提取温度为60o C，提取次数2次，即提取剂分两次加入。 3、花色素纯化：粗提液加2倍左右的无水乙醇，沉淀除去色素粗提 液中的蛋白质、多糖等杂质，上清液再用石油醚、氯仿、乙酸乙酯依次萃取，继续除去粗提液中的脂质、叶绿素和多酚等杂质，弃有机溶剂层。 4、花色素浓缩冻燥：提取液（水层）用旋转蒸发仪浓缩后，冷冻干 燥，即为待测花色素样品。 5、花色素标准溶液配制（1.0mg/ml）：精确称取花色素标准样品 10.0mg，用甲醇溶解，定容至10.0ml，备用。 6、花色素样品溶解：将分离得到的花色素样品，用甲醇溶解定容至 25.0ml，试样浓度控制在1.0~3.0mg/ml。 7、标准曲线制备：取干净试管7支，按表1进行操作。以吸光值A546 为纵坐标，花色素含量（ g）为横坐标作图的标准曲线。 表1：HCl-正丁醇测定花色素含量标准曲线绘制 试管号 试剂/ml 0 1 2 3 4 5 6 1.0mg/ml花色素标准液0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 甲醇0.50 0.45 0.40 0.35 0.30 0.25 0. 20 2%硫酸铁铵0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10
花的解剖结构详解
花的解剖结构 典型的被子植物的一朵花是由花萼、花冠、雄蕊和雌蕊组成的。 具有上述4部分的花称为完全花，如桃、梅等；缺少其中一部分的花称为不完全花，如桑、榉等。从进化角度来分析，花实际上是一种适应于生殖的变态短枝，而花萼、花冠、雄蕊和雌蕊是变态的叶。 1．花梗和花托 花梗（柄）是花与茎的连接部分，主要起支持和输导作用。花梗的顶端是着生花的花托。花托的形状因植物种类的不同而各式各样，如玉兰的花托呈圆锥形，蔷薇花托呈杯状等等。 2．花被 花被是花萼和花冠的总称。 （1）花萼 位于花的外侧，通常由几个萼片组成。有些植物具有两轮花萼，最外轮的为副萼，如木槿、扶桑等。花萼随花脱落的称为早落萼，如桃、梅等；花萼在果实成熟时仍存留的称为宿存萼，如石榴、柿子等。各萼片完全分离的称离萼，如玉兰、毛茛等；花萼连为一体的称合萼，如石竹等。 （2）花冠 位于花萼内侧，由若干花瓣组成，排列为一轮或数轮，对花蕊有保护作用。由于花瓣中含有色素并能分泌芳香油与蜜汁，所以花冠颜色艳丽，具有芳香，能招引昆虫，起到传粉作用。 花冠的类型 A—十字形花冠；B—蝶形花冠；C—管状花冠；D一舌状花冠； E—唇形花冠；F—有距花冠；G一喇叭状花冠；H—漏斗状花冠 （A、B为离瓣花；C～H为合瓣花） l一柱头；2—花柱；3—花药；4一花冠； 5一花丝；6一冠毛；7—胚珠；8一子房 花冠形态因植物种类的不同而千姿百态，按花瓣离合程度，花冠可分为离瓣花冠与合瓣花冠两类（如上图所示）。①离瓣花冠：花瓣基部彼此完全分离，这种花冠称为离瓣花冠，常见有以下几种： 蔷薇型花冠：由5个（或5的倍数）分离的花瓣排列成，如桃、梨等。 十字型花冠：由4个花瓣十字型排列组成，如二月兰、桂竹香等。 ②合瓣花冠：花瓣全部或基部合生的花冠称为合瓣花冠，常见有以下几种：
捕获光能的色素和结构 教案
第一课时捕获光能的色素和结构教案 生命科学学院08级5xx教材分析 1.教学内容分析 《能量之源——光与光合作用》是人教版必修一“分子与细胞”模块第五章第四节的内容。这节内容包括两部分： 第一部分为捕获光能的色素和结构，第二部分是光合作用的原理和应用。与旧教材相比，本节内容大体上保持了旧教材的难易程度和编排顺序，仅在以下三个方面作了调整： 一是对光合作用的探究历程进行了扩充，增加了英格豪斯、梅耶、卡尔文等科学家的实验，将光合作用的发现过程阐述的更加完整。二是新增了环境因素对光合作用强度影响的探究实验，这个探究实验的设计和操作均有一定的难度，教材为此提供了相关的提示和参考案例。三是叶绿体的结构和功能、化能合成作用这两部分内容在旧教材中没有被编排在《光合作用》这一节中，现为了内容的完整性和更符合学生的认知规律，将这两部分内容移至本节中。 本节内容不仅和初中教材中有关光合作用的基础知识密切相关，而且在高中教材中也起着承上启下的作用： 一方面通过本节内容的学习，可以进一步理解在第三章中为什么把叶绿体比作“养料制造车间”和“能量转换站”，另一方面本节内容也为必修3中生态系统的物质循环和能量流动、选修3中生态工程等内容的学习打下基础。 2.课程标准要求 高中生物课程标准指出： 具体内容标准要说明光合作用以及对它的认识过程。活动建议则是进行叶绿体色素的提取和分离实验。 教学目标（三维教学目标） 【知识目标】
（1）说出绿叶中色素的种类和作用。 （2）说出xx的结构和功能。 【能力目标】 （1）学会提取、分离绿叶色素的方法 （2）通过探究实验，培养学生设计实验的能力、分析和解决问题的能力以及培养语言 表达能力。 【情感目标】 （1）通过对叶绿体结构的学习，帮助学生树立结构和功能相统一的生物学观点教学重点 （1）绿叶中色素的种类和作用。 （2）xx的结构和功能。 教学难点： 提取、分离绿叶色素实验操作、叶绿体结构与功能的统一性。 教学策略或方法 整节内容安排3课时，拟将“捕获光能的色素和结构”安排一课时；“光合作用的探究历程和光合作用的过程”安排一课时；“光合作用原理的应用和化能合成作用”安排一课时，第一课时“捕获光能的色素和结构”具体设计的策略如下： 教学内容 导入新课基本策略 利用白化苗的图片创设问题情境，引入本节第一部分。
花色素的提取分离
一、实验目的 1.了解原花色素及其分离提纯的常用方法。 2.学会用乙醇抽提法提取分离花色素和比色法测定其含量。 二、实验目的 原花色素，也称原花青素（proanthocyanidins）,是一类从植物中分离得到的在热酸条件下能产生花色素的多酚化合物，它既存在于多种水果的皮，核和果肉中，如葡萄，苹果，山楂等。也存在于如黒荆树，马尾松，思茅松，落叶松等的皮和叶中。 原花色素属于生物类黄酮（flavonoids）,它们是由不同数量的儿茶素或表儿茶素聚合而成，最简单的原花色素是儿茶素的二聚体，此外还有三聚体，四聚体等。依据聚合度的大小，通常将二至四聚体称为低聚体，而五聚体以上的称为高聚体。从植物中提取原花色素的方法一般有两种，分别是用水抽提或用乙醇抽提。其抽提物为低聚物，称之为低聚原花色素（oligomeric proanthocyanidins,简称OPC）。 三．实验仪器
1.试剂：花色素标准样品；甲醇；0.1%HCL-95%乙醇（V:V=70:30）；无水乙醇；石油醚；乙酸乙酯；HCL-正丁醇（浓HCL5.0ml加入正丁醇95.0ml，混合即可）；2%硫酸铁氨（硫酸铁氨 2.0g溶于2.0mol/L HCL 100.0ml即可） 2.器材：冷冻干燥机；旋转蒸发仪；分光光度计；水浴锅；电炉；电子分析天平 3.材料：新鲜勒杜鹃花 四、实验操作 (一)勒杜鹃原花色素的提取 1.材料处理： 称取新鲜勒杜鹃10.0g，剪碎，置于锥形瓶中，加入3倍体积的石油醚，室温浸泡，脱去脂质物质和叶绿素，过滤，将勒杜鹃样品晾干，备用。 a)花色素的提取：提取剂0.1%HCL-95%乙醇（V：V=70:30）料液比（m： V=1:150），提取时间30分钟，控制提取温度60℃，提取次数2次， 即提取液分2次加入。 2.花色素的纯化：由于样品中还是会含有其他杂质，如：蛋白质，维生素（水 溶性维生素易溶于水而不易溶于非极性有机溶剂；脂溶性维生素易溶于非极性有机溶剂，而不易溶于水。）往粗提液中加入2倍体积的乙醇，过滤，除去变性的蛋白质，在往里加入石油醚、乙酸乙酯除去水溶性维生素、脂质、叶绿素和多酚等杂质，弃有机溶剂剂层。 3.花色素的冷冻干燥：置提取液与旋转蒸发仪、冷冻干燥机中浓缩干燥后即是待测花色素 样品。 4. 花色素标准样品溶解（1.0mg/ml）：精确称取花色素标准样品10.0mg，用甲 醇溶解，定容至10.0ml备用。 5. 花色素样品溶解：将分离得到的花色素样品，用甲醇溶解定容至25.0ml，试 样浓度控制在1.0-3.0mg/ml。 6. 标准曲线制备：去干净试管8支，按下表进行操作。以吸光度A546为纵坐标， 花色素含量（μg）为横坐标作图得标准曲线。
植物色素的天然合成——花青素,培他兰,类胡萝卜素
植物色素的生物合成 ——花青素，培他兰，类胡萝卜素 概要：植物中可以为人类所感知的有颜色的通常被称为“色素”。植物色素的多种多样 的结构和颜色早就深深吸引了化学家和生物学家，化学家、科学家们已经研究它们的物理化学性质、合成的方式、生理生态学的角色。人类使用植物色素也有悠久的历史。这里将介绍除了叶绿素外的大多数植物色素。花青素，从苯丙氨酸衍生来的一种类黄酮，为水溶性细胞质合成，最后聚集在液泡中。它们提供了桔子/红色到紫色/蓝色的颜色变化。它们的颜色不仅取决于结构，也取决于色素的综合作用、金属离子和pH值。它们广泛存在于植物中。脂溶性的类胡萝卜素，一种萜类化合物，在植物中也广泛存在着。它们在叶绿体中合成，并是光合作用完整进行的必要物。花青素，对黄—红颜色的产生具有一定作用，一种水溶性衍生自酪氨酸的含氮化合物，目前只在某些植物中发现它的存在。花青素、类胡萝卜素的生物合成已经较为人们所知，而人们对于培他兰的生物合成途径却还不是那么地清楚。这三种色素作为可见信号来吸引昆虫、鸟类和动物授粉和种子的传播，它们也保护植物免受紫外线与可见光的危害。 关键字：色素，花青素，培他兰，类胡萝卜素，类黄酮，花 简介：植物可以合成20余万不同类型的化合物，包括许多种色素。人类感知颜色是通 过感知化合物反射或透射出的波长在380—730纳米之间的光，而昆虫可以识别波长更短的光。本文将集中介绍近年来的三种主要植物色素的生物合成，这三种色素为花青素、培他兰和类胡萝卜素。类黄酮和类胡萝卜素的生物合成途径将作单独介绍。本文也将会介绍着三种色素的遗传学以及生物化学特性。 类黄酮，类苯基丙烷的次生代谢产物，有着很广的颜色变化范围，颜色可以从浅黄到蓝色。值得一提的是，花青素是导致许多花、叶、果实、种子和其他一些部位呈现黄色—蓝色的原因。这类色素，广泛分布在种子植物中，并且具有水溶性的特性，存储在液泡中。培他兰是一类颜色为黄—红的含氮化合物，它们源自于酪氨酸。这类色素也是水溶性的，并且存储在液泡中，但是人们现在只在石竹中发现它们的身影。类胡萝卜素，属于类异戊二烯化合物，它们在植物和微生物中无处不在。类胡萝卜素是光和体系作用中的必需化合物，并且可以使花和果实呈现黄—红范围的颜色变化。类黄酮和类胡萝卜素经常在一些橘子中出现，并且它们的混合物会使颜色范围更广。 （图略） 类黄酮/花青素 从化学、着色机制、生物化学、遗传学以及分子生物学等方面来说，花青素是最特别的物植物次生代谢产物之一。它们的功能，包括它们潜在的对人体健康的促进作用，都已被人类获知。它们作为天然的着色剂被广泛使用，比如说紫色包心菜中的矢车菊素和紫苏。 结构和颜色 类黄酮的基本结构是C6-C3-C6的结构，它们广泛分布在陆地植物。根据它们的结构、类黄酮可以分为很多种，如查耳酮、黄酮、黄酮醇和花青素。用羟基、甲基、糖基和酰基等集团修饰类黄酮化合物可以得到上千种不同的结构。一个关于黄酮的数据库也已投入使用
花的结构示意图
花的结构示意图 基本结构（以桃花为例） 教师组织学生观察花的外形，然后指导学生按要求逐步解剖并观察花的各部分结构。（一）观察花的外形 教师结合挂图，指导学生参照课本上“花的基本结构图”，有步骤地观察以下内容： 1．花柄：它的颜色、着生的部位。想一想它有什么作用。 2．花托：它的形状、颜色。想一想它的作用。 3．花萼：由萼片组成。数一数萼片的数目，着生在哪里。 4．花冠：由花瓣组成。注意它的颜色和数目。 完成上述观察，由一位同学归纳小结，然后教师再作补充性讲述，指出： 花柄紫红色，一端着生在茎上，另一端连接着花朵。它支撑着花朵，使它展放在空间。顺着花柄往上看，可看到略为膨大，呈杯状，紫红色的部分，这是花托，花的各部分着生在花托
上。在花托的边缘上着生有萼片，共5片，它们组成了花萼。在花萼的内侧有花瓣，粉红色，5片，它们组成花冠。花萼和花冠合称花被。 （二）解剖并观察花的结构 结合挂图，教师指导学生依次解剖花，观察其内部结构，并将花的各部分粘贴在白纸上制成标本。 1．用镊子将萼片摘下，并粘贴在白纸上。 2．用镊子将花瓣摘下，依次粘贴在白纸上。 3．观察雄蕊：摘去萼片、花瓣后，露出雄蕊和雌蕊于它们合称为花蕊。先观察雄蕊，注意下列几个问题： （1）桃花的雄蕊有多少枚。每一朵都一样吗？ （2）每枚雄蕊由哪两部分组成，各有什么作用。 （3）取一张白纸放在桌子上，将雄蕊的花药在纸上来回摩擦，能看到有黄色粉末散落吗？这是什么？ （4）观察完成后，用镊子摘下部分雄蕊，粘贴在白纸上。 4．观察雌蕊：摘去全部雄蕊，这时在花托的顶部只剩下1枚雌蕊了。 （1）观察雌蕊由哪三部分组成。 （2）同桌的两位同学互相配合，用刀片分别将子房作横切和纵切。然后用放大镜观察横、纵切面，注意看看有几个胚珠。 完成上述观察后，组织同学讨论归纳花的结构。花的主要结构是什么？接着教师进行总结性讲述，指出：花蕊是花的主要部分，它包括雄蕊和雌蕊。雄蕊由花丝和花药组成，花药里有花粉。雌蕊由柱头、花柱、子房三部分组成。子房里有胚珠（桃花只有一个胚珠）。花开放后，花粉落到柱头上，经过一系列复杂变化，子房发育成果实，胚珠发育成种子（这些变化今后再研究）。由此看来，只有花蕊与结出果实、种子有关，所以它是花的主要部分。 二、花的其他结构 有些植物的花（如桃花）除了上述的基本结构外，还有其他一些结构，例如蜜腺。 用放大镜观察子房的基部，看到有小突起，这叫做蜜腺。蜂蜜采集的花蜜就是由蜜腺产生的： 有些植物的花，能散发出芳香的气味，它是花瓣里的一些细胞分泌出来的物质。这些物质容易挥发成气体，从而使花散发出香气。人们利用它可制取香精，如玫瑰花、桂花。
原花色素-天然药物化学
生物技术学院 课程论文 课程名称：天然药物化学 成绩： 教师签名： 2017年06月02日
原花色素的性质与应用综述 摘要：本文对原花色素进行了简单的介绍，并简述了原花色素的发现史，同时对原花色素 的结构性质也做了一定的讲解。接下来本文着重对原花色素的生理活性进行了描述和介绍， 并结合生理活性举实例对原花色素的应用进行了综述总结。 关键词：原花色素；多酚类化合物；红粉；抗氧化活性 1原花色素简介及发现史 1.1原花色素简介 原花色素又叫原花青素，原花青定，是一种可水溶的色素，并且可以随着细胞液的酸碱改变颜色。如果细胞液呈现酸性那么花色素就呈现偏红的颜色，如果细胞液呈现碱性那么花色素就呈现偏蓝的颜色。花色素无毒，并且不会致敏，有很高的安全性。它广泛存在于植物中，是构成花瓣和果实颜色的主要色素之一，同时常见于花、果实的组织中及茎叶的表皮细胞与下表皮层，是植物生长过程中的次生代谢产物。 1.2原花色素发现史 在19世纪90年代，科学家们通过研究发现，许多高等植物的叶、果、花的内部都有一种无色物质，几十年之后，科学家Rosehnenim把这种无色物质命名为“无色花色昔”。 1954年，Bate-Smith使用色谱系统研究无色牧场植物的分布。发现无色糕点主要是存在于植物木质素及其分布被称为“单宁”材料的分布非常相似。这是第一次“单宁”和花青素物质联系在一起。 后来发现，多数植物体内的能转化为花色素的物质不是黄烷－3，4－二醇，而是黄烷醇的二聚体，三聚体或低聚体。 为了纠正名称上的混乱，1960年Freudenbery与weinges提出“原花色素”一词。原花色素是指从植物分离得到的一切无色的，在热酸处理下能产生花色素的物质。 80年代以来，研究人员针对下列植物中的原花色素进行了研究：葡萄，英国山植，单子山植，花生，银杏，日本罗汉柏，北美崖柏，土耳其侧柏，花旗松，白桦树，野生刺葵，番荔枝，野草葛，苹果，日本莽草，高粱，可可豆，海岸松和大黄等等。发现这些植物中都
原花色素的测定方法
方法1:原花色素的测定方法（分光光度法） 本方法适用于各种植物组织、器官及其制剂（如葡萄子与松树皮提取物）中原花色素含量的测定。 1. 方法提要 原花色素（也称缩合单宁）是黄烷-3-醇的寡聚体与多聚体，属多酚类化合物。与其他酚类化合物不同，黄烷醇（缩合单宁，单体，双体等）在酸性介质中可与香草醛反应，生成在500nm处有最大吸收的有色物质，可通过比色测其含量。 2. 仪器 分光光度计。 3. 试剂 所用水为去离子水或同等纯度蒸馏水。 （1）香草醛、甲醇、浓盐酸均为分析纯级。 （2）提纯的原花色素或儿茶素。 （3）4%香草醛甲醇液。 （4）标准使用液：将提纯的原花色素溶于蒸馏水，制成1mg/mL储备液，将储备液稀至浓度为1×10-2mg/mL至1mg/mL的标准使用液。标准使用液应于测定当天配制。 如无提纯的原花色素，可用儿茶素代替，配制方法同上。 4. 测定步骤 （1）样品中原花色素的制备：植物材料经4倍体积丙酮+水（7+3，体积比）或者经60%甲醇提取，40℃以下减压蒸馏去除有机溶剂，水相再经乙醚洗涤后定容。冰冻干燥的固体原花色素制剂，直接溶于水中（先加少量甲醇助溶）制成原花色素液。 原花色素液于5℃下暗环境中保存备用。 （2）样品测定：用锡箔将试管（14mm×20mm）包裹严，仅留管口用于加样。向管内加入试样0.5mL，再加3.0mL 4%香草醛甲醇液混合，然后加入1.5mL浓盐酸，彻底混匀，室温下显色15min。也可在暗环境下进行以上操作。最后在500nm 处比色。 可按以上操作步骤制得标准曲线（即0.1mg原花色素在500nm处的吸收值为0.55）。 5. 结果计算 计算原花色素量的公式， 原花色素（1×10-3mg）=A500nm÷0.55×100×V 式中V——试样稀释体积（倍数）。 6. 注释 （1）本方法的检测范围为（5~500）×10-3mg/0.5mL样液。精密度与准确度大于1×10-3mg。 （2）反应试管应用清洁剂浸泡24h，彻底洗涤干净。 （3）进行比色时，用水作空白。 （4）500nm处的OD值应控制在3以下。 （5）试样中原花色素含量较高时，应从香草醛存在下所测A500nm值中减去无香草醛时所测值。 （6）显色液应避光放置。
植物隐花色素---2号组员
植物隐花色素 摘要：植物隐花色素是植物感受外界环境变化的重要光受体之一，近年来的研究揭示其主要存在于植物中。隐花色素为一类黄素蛋白，在蓝光和近紫光下能抑制胚轴，胚芽鞘的伸长，调制植物开花时间，生物钟及气孔开放等。此外，隐花色素在感知磁场，细胞凋亡等方面也有着调节作用。 关键词：蓝光受体隐花色素 正文：一：定义 隐花色素(cryptochrome)或称蓝光/紫外光-A受体（cryptochrome或blue/UV-A receptor) 植物中对蓝光诱导的反应，是不同于光敏色素的另一个吸光色素系统。在藻类、真菌、苔藓、蕨类和种子植物都找到了有隐花色素的存在。哺乳动物、昆虫体内都有其同源基因编码隐花色素蛋白，据国外报道，隐花色素在鸟类的迁飞行为中可能起定向作用。发现时间：1993年。 二：概况 1）蓝光受体分类 目前认可的蓝光受体有隐花色素（cryptochrome）和向光素（phototropin）两种。隐花色素、向光素与光敏色素一样，都是色素蛋白复合体，由多基因家族编码脱辅基蛋白。 2）分子组成 隐花色素是一类蓝光（400~500nm）和近紫外光（320~400nm）的黄素蛋白，分子量为70~80KD，生色团可能是黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）和蝶呤（pterin）。 分子大体由两部分组成：一是色素，即生色团，用此接受光信号；二是脱辅基蛋白，由他应答生色团感受的光信号，并将应答信号转导给光受体下游的信号传递体，引发某种生理反应。 隐花色素普遍存在植物、动物、以及整个高等真核生物中。多数植物中有多种隐花色素，如拟南芥有两种隐花色素基因，cry1和cry2。番茄和大麦中至少含有三种隐花色素基因，
花的结构与功能教学设计
6.3.1“花的结构与功能”一节教学设计 一、教材内容分析 本节内容选自北师大版七年级上册第六章绿色开花植物的生活史第三节生殖器官的生长。绿色开花植物的生殖器官包含花、果实和种子。教材的安排是先讲花的结构，而后通过传粉和受精这一重要的生理过程形成果实和种子。这一节的学习有助于帮助学生理解果实和种子的形成的学习，具有铺垫的作用。 二、教学目标 1、知识与技能目标 (1)说出花的结构与功能，并说明花的主要结构是花蕊的理由 (2)阐述花的分类 2、过程与方法目标 (1)通过解剖、观察洋紫荆花的结构，进一步认识花的结构 (2)通过迁移学习，提高分析问题、解决问题的能力 3、情感、态度与价值观目标 (1)制作洋紫荆花的贴花标本，将美学应用于理学 (2)认识花的结构，引导发现结构与功能相适应这一科学规律 三、教学重难点 1、教学重点：花的结构与功能 2、教学难点：花的分类的迁移学习 四、学情分析 七年级的学生活泼好动，对新鲜事物充满好奇心，所以可以在课堂上解剖花，会很兴奋，在认识花的结构时，因为是以洋紫荆花为例，与课本上桃花的结构模式图中子房的位置不同，大部分学生找不到洋紫荆花的子房；而且在制作贴花标本时，如果没有一个参考。学生的贴花标本会五花八门，不够科学美观，所以最好是教师提供一个范例供学生参考。我会提供一个分类的图，学生可以照着分，也可以在背面自由发挥，开拓学生的思维，但是很多学生都会选择照着教师的分类来进行，这样有利也有弊，利就是学生这样分类会更清晰，明了，弊处在于思维会固化，没有其他创新。
五、课前准备花开的视频，多媒体课件，洋紫荆花，A4纸，镊子，白乳胶，刀片，放大镜 六、教学过程 在黑板上板书标题：6.3.1花的结构与功能 动手操作，引导探索： 同学们，知道这是什么花？ 对了，我们校园内外就有很多这种花，这种花呢名为：红花 羊蹄甲或洋紫荆，是我们湛江市的市花，
捕获光能的色素和结构说课稿
《捕获光能的色素和结构》说课稿 尊敬的各位专家评委，下午好！我说课的题目《捕获光能的色素和结构》。 一、设计理念： 基于对新课标基本理念的理解。我认为：要实现三维学习目标，教师在教学设计时，应该面向全体学生，在尊重学生多样化发展需求的同时，选择贴近学生生活经验的事例，优化整合教学资源，积极关注生物科技的新进展。在重视发展学生的创新精神和实践能力的同时，积极为学生搭建一个主动建构知识、发展能力、形成正确情感态度与价值观的课堂学习平台。积极倡导“主动参与、乐于探究、合作交流”的新型课堂。 二、学情分析 学生已经具备了光合作用的一些基础知识，有部分相关的生活经验，为新知识的学习奠定了认知基础，高中学生的直观思维趋于成熟，逻辑思维正在发展，具备一定的探究能力和自学能力，思维的目的性、连续性和逻辑性仍需教师引导。本节课以“启发式、过程式相结合的教学模式”，围绕“问题——探究——发展”的教学主干线，在选材上侧重知识的发展和学生思维的发展。结合探究过程，使得学生对知识的认识从感性过渡到理性。充分发挥学生的自主性学习，通过自主学习来完成对知识的初步认识和理解。充分发挥教师的主导作用，通过教师的重点指引和难点突破，帮助学生完成从对知识的初步认识和理解升华到对知识的综合理解和应用，从而真正的转化为能力和素养。 三、教材分析： 《捕获光能的色素和结构》是人教版高中生物第一册《分子与细胞》第5章第4节《能量之源──光与光合作用》的第1节课教学内容，主要学习叶绿体的结构和色素的种类，掌握提取、分离色素的实验技巧，学习科学家探索光合作用原理的科学思维和科学方法。由于是赛教课，不能让学生亲自动手，因此对教学内容进行了适当调整。 三、教学目标： 知识目标： 1、说出绿叶中色素的种类和作用。 2、说出叶绿体的结构和功能。 能力目标： 1、通过实验（含设计）及相关科学方法的学习，提升实验设计选材分析、实验步骤分析，实验操作能力和运用相关学科知识解决生物学问题的能力。 2、通过恩格尔曼的水绵实验的学习，尝试运用科学家的科学思维和科学方法。 3、通过影响色素的环境因素的学习，加强理论联系实际的能力。 情感态度与价值观目标： 1、通过恩格尔曼的水绵实验的学习及实验设计与改进，形成科学态度及创新、合作的科学精神。 2、借助叶绿体的结构与功能的联系分析，形成普遍联系的辨证唯物主义观点和结构与功能相统一的观点。 3、借助影响色素的环境因素的学习，形成生态学观点，从而学会理论联系实际。 4、形成生命科学的价值观，能正确认识自我，评价自我。 教学的重点和难点 1、绿叶中色素的种类和作用。