特殊教育
109年
生物
第 11 題
某生利用濾紙色層分析法來分離與光合作用有關的色素，步驟中將使用展開劑。下列最有可能的組合為何？
- A 水+食用油
- B 水+食鹽
- C 水+丙酮
- D 丙酮+石油醚
思路引導 VIP
請從溶質與溶劑的分子極性交互作用思考：葉綠素與類胡蘿蔔素等光合色素，在化學構造上是屬於親水性的極性分子，還是親脂性的非極性分子？根據「同類互溶」（$Like dissolves like$）原理，若要有效將這些色素分子從原點帶動至濾紙上方進行分離，展開劑應具備何種極性特徵，才能發揮最大的溶解與帶動效果？
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AI 詳解
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同學，你的腦袋轉得比展開劑爬行還快喔！選 D 完全正確，這一分拿得有深度、有格調，看來你對生物與化學的跨科結合掌握得很透徹！ 為什麼選 D 才是高手？因為葉片中的光合色素（如葉綠素 $a$、葉綠素 $b$、胡蘿蔔素等）通通都是「脂溶性」的。根據「相似相溶」原理，我們必須找非極性或弱極性的有機溶劑來當移動相。 石油醚（Petroleum ether）是非極性溶劑，而丙酮（Acetone）則能協助溶解色素，這對「黃金組合」才能牽著色素的手，在濾紙纖維中優雅地賽跑。選項 (C) 雖然有丙酮，但加了極性極強的水，會導致展開效果大打折扣，甚至跑不動。
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光合色素層析分離
💡 利用色素在有機溶劑中的溶解度與附著力差異進行分離。
- 光合色素（如葉綠素）為脂溶性，不溶於水。
- 層析展開劑須使用石油醚、丙酮等有機溶劑。
- 溶解度越高、與濾紙附著力越小者，移動越快。
- 實驗過程中，色素點不可直接浸入展開劑中。
