新竹市第40屆中小學科學展覽會
作品說明書
科 別：生物
組 別：國小組
作品名稱：「
淡妝」「濃抹」總相宜
-探討五種植物色素變化的差異
性與可能的意義
關 鍵 詞：色層分析、抗氧化、光合作用速率
編 號：
1
摘要
栽種與採集具有不同顏色葉片的五種植物，台灣藜強光下葉片易變紅，春不老從紅變成
綠或黃葉；聖誕紅從綠變成紅葉。顯微觀察綠色葉片具葉綠體，甜羅勒為對照組，其他顏色
葉片
:台灣藜有紅、白色囊狀細胞、番茄有紫色色素細胞、春不老有紅、黃色色素細胞、聖誕
紅有紅色色素細胞。
TLC 確認色素種類，都含有葉黃素或胡蘿蔔素 Rf 值大，枯葉不具葉綠
素，水溶性甜菜色素與花青素
Rf 值較小。含葉綠素 a.b 或脫鎂葉綠素 a 葉錠浮起數量較多，
且光合作用速率較快。不同色光照射大多不會變色，
UV 下春不老變色和室外相符，與光保護
作用有關，聖誕紅由紅變綠可再探討。不含葉綠素的葉片抗氧化能力較強，且呈現酸性，除
了春不老。色素會相互轉換並扮演不同角色。
壹、 研究動機
一、前言:
媽媽常常煮美味的紅藜飯和番茄炒蛋給家人吃，於是開始想要深入了解台灣藜和番茄，
並且用它來做實驗。實際栽種並觀察一段時間後，發現台灣藜在光照下葉片會變紅色，當光
照度降低時會變為綠色，剛長出的腋芽呈現紅色；而番茄的葉片會呈現紫色，果實成熟後是
紅色，於是到校園找尋是否有其他植物也是這樣，又發現了聖誕紅和春不老也有變色情形。
此外，參加太空種子活動有種植甜羅勒的經驗，發現植株都是綠色的可以做為對照組。
二、文獻探討(參考資料 1~4)
:
(一)色素: 植物細胞具有「質粒體」(或稱色質體)的構造，常見的形式有三種，首先是葉綠
體，主要含有葉綠素，少量葉黃素或類胡蘿蔔素，多呈現綠色；第二個是雜色體(或稱
有色體)，含有葉黃素或類胡蘿蔔素，通常果實成熟或葉片衰老時顯現，呈現黃或紅
色。第三種是白色體，含澱粉呈現白色。在這次的研究中，將與葉綠體和雜色體的部分
有關。至於花青素，是水溶性，存在於液泡中，與光合作用無關，也不會干擾葉綠體進
行光合作用。
(二)光合作用: 在光反應的過程中，主要是葉綠素，特別是葉綠素 a，當光線被色素吸收，
經過許多歷程再結合其他反應，最後產生植物需要的醣類。在這次的研究中，將以不同
顏色的葉片進行探討與驗證。
(三)抗氧化:主要是自由基會對生物氧化造成傷害，部分抗氧化物質例如花青素、類胡蘿蔔
2
素具有抗氧化能力，這些物質可代替身體細胞被自由基等物質氧化，保護人體的健康。
然而，是否非綠色的色素抗氧化能力較差？這也是我們所好奇的部分。
查詢這些資料後，在初次探討色素的研究中，我們以校園栽種與觀察為起點，運用三年
級學過的植物基本構造，五年級所學過的認識大自然中不同種類的植物和生長狀況，以及水
溶液酸鹼的意義、酸鹼指示劑和進行測定等。接著，以不同的方向進行探討，包含色素的認
識與變化、光合作用的情形、色素在不同色光下的變化與抗氧能力的測定，分析和比較五種
植物間的差異性與可能的意義，期待透過這次的研究，揭開植物色素變化的秘密！
貳、 研究目的
一、認識台灣藜、番茄、甜羅勒、春不老和聖誕紅的基本資料。
(一)認識五種植物的分類和植株形態。
(二)進行台灣藜、番茄和甜羅勒的栽培。
(三)校園觀察與採集春不老與聖誕紅葉片
二、探討台灣藜、番茄、甜羅勒、春不老和聖誕紅的色素細胞形態。
(一)以顯微鏡觀察五種植物葉片的色素細胞。
(二)拍照並比較五種植物葉片的色素細胞。
(三)探討五種植物葉片的色素細胞外觀的不同。
三、探討台灣藜、番茄、甜羅勒、春不老和聖誕紅五種植物葉片的色素。
(一)以濾紙色層分析(TLC)測定五種植物葉片的色素。
(二)計算並比較五種植物的 Rf 值。
(三)探討五種植物色素的差異性和意義。
四、探討台灣藜、番茄、甜羅勒、春不老和聖誕紅五種植物的光合作用速率。
(一)以浮葉法測定五種植物葉片的光合作用速率。
(二)計算並比較五種植物的光合作用速率。
(三)探討五種植物色素與光合作用速率的差異性和意義。
五、探討台灣藜、番茄、甜羅勒、春不老和聖誕紅五種植物葉片在不同色光下的變化。
(一)以 LED 燈照射測定五種植物葉片的變色。
(二)比較五種植物葉片的變色情形。
(三)探討五種植物在不同色光下色素變化的差異性和意義。
3
六、探討台灣藜、番茄、甜羅勒、春不老和聖誕紅五種植物的酸鹼性與抗氧化能力。
(一)以過錳酸鉀進行五種植物葉片的滴定。
(二)計算並比較五種植物的酸鹼性與抗氧化能力。
(三)探討五種植物色素酸鹼性與抗氧化能力的差異性和意義。
參、 研究設備及器材
一、研究樣本：
(一)種子來源:台灣藜(
Chenopodium formosanum)來自蔬菜工坊、番茄(Lycopersicon
esculentum Mill.)來自農民種苗股份有限公司、甜羅勒(Ocimum basilicum)來自日本和
台灣(農民種苗股份有限公司)。
(二)葉片來源:
1.台灣藜、番茄和甜羅勒葉片(校園進行栽種後取得)
2.聖誕紅(
Euphorbia pulcherrima Willd. ex Klotzsch)與春不老(
Ardisi a squamulosa Pr esl .)
葉片(校園取得)
二、儀器與用品:
目的
儀器與用品
1.台灣藜、番茄
與甜羅勒栽培
土耕:塑膠穴盤、盆栽、土壤(取自校園和培養土)、培養皿、棉花、鑷子、
澆水器、花寶 2 號、紗網、鏟子
2.觀察與紀錄
新鮮葉片、顯微鏡、電腦、手機、放大鏡、滴管、蓋玻片、載玻片、紀錄
紙、三合一測定儀(光、土壤濕度，土壤 pH 值)、尺、筆
3.濾紙色層分析
(1)藥品與材料: 丙酮、石油醚和新鮮葉片
(2)器材: AROMA 四層溫控乾果機(80℃)、紗布、滴管、濾紙、量筒、研
缽、燒杯、培養皿、鋁箔紙、漏斗、手套、鉛筆
4.光合作用速率
(1)藥品與材料:小蘇打粉、新鮮葉片
(2)器材:25 毫升針筒、燒杯、碼表、磅秤、打洞器、植物生長燈、尺、鑷子
5.不同色光下的
色素變化
(1)藥品與材料:小蘇打粉、新鮮葉片
(2)器材: 培養皿、燒杯、磅秤、單孔打洞器、LED 燈、紙箱、迴紋
針、鑷子、控制器、紫外燈、玻璃管、電線、電池、熱熔槍、木
板、鐵絲
6.抗氧化能力和
酸鹼性
(1)藥品與材料: 過錳酸鉀、1M 鹽酸和新鮮葉片
(2)器材: 磅秤、研缽、燒杯、滴定管、滴管、鋁箔紙、漏斗、手
套、碼表、錐形瓶、廣用試紙
4
肆、 研究過程或方法
一、認識台灣藜、番茄、甜羅勒、春不老和聖誕紅的基本資料
(一)認識五種植物的分類和植株形態
查詢資料後，將五種植物的分類與植株形態等基本資料(參考資料
5~8)以表格進行整理
(二)進行台灣藜、番茄和甜羅勒的栽種
(時間: 110/9/15~111/4 月)(圖 1-8)
依據行政院農委會台灣藜之開發應用成果介紹的文章，認識台灣藜的基本特性和栽培方
式，以及興大農藝系楊教授提供甜羅勒的資料，並找尋番茄的種植方法後，以土耕方式
進行栽種，測量窗台環境因子(110/9/15~12/23)和頂樓光照強度，同時觀察他們根莖葉各
部位顏色的變化，測量到 12 月底穩定後停止測定，但仍持續種植到 4 月。
圖
1.種子泡水後(番茄)
圖
2.幼苗(台灣藜)
圖
3 幼苗(甜羅勒)
圖
4.窗台種植
5
(三)校園觀察與採集春不老與聖誕紅葉片
發現台灣藜各部位有變色情形後，到校園選定兩種葉片也會變色的植株進行，並記錄光
照強度
(圖 9~12)。
二、探討台灣藜、番茄、甜羅勒、春不老和聖誕紅的色素細胞形態。
(一)以顯微鏡觀察五種植物的色素細胞
思考:實際栽種三種植物和校園採集植物後，想透過顯微鏡觀察五種植物的色素細胞
1.台灣藜、番茄和甜羅勒
台灣藜種植到成熟植株(最高 204 公分)，觀察幼苗到成熟期觀察並進行顯微鏡的拍攝；
此外，也以室內與室外進行拍攝後比較；番茄(最高 87 公分)實際栽種到結果，顯微鏡
觀察和拍攝成熟葉片；甜羅勒(最高 32 公分)顯微鏡觀察和拍攝成熟葉片細胞，由於成
長過程各部位皆呈現綠色可以做為對照組。
2. 春不老與聖誕紅:
我們觀察春不老葉片後發現有紅、黃和綠三種顏色，聖誕紅有紅和綠兩種顏色，分別
採集後以顯微鏡進行觀察。
(二)拍照並比較五種植物葉片的色素細胞後，進一步比較並探討五種植物葉片的色素細胞
的不同。
圖
5 光、濕度和 pH 值
測定
圖
6.頂樓菜圃栽種
(甜羅勒)
圖 7.頂樓菜圃栽種
(番茄)
圖
8 頂樓菜圃栽種
(台灣藜)
圖
9 春不老 1
圖
10 春不老 2
圖
11 聖誕紅 1
圖
12 聖誕紅 2
黃色
綠色
紅色
上層:
紅色
下層:
綠色
6
取
50 平方公分
葉片放入乾果
機(80℃)，烘乾
到一觸即碎
混合液配製
:
9:1:石油醚 10 毫
升和
90%丙酮 90
毫升
(90 毫升丙
酮、
10 毫升水)
烘乾葉片後研磨
至粉末狀，再倒
入
90%丙酮 3 毫
升並磨成泥狀，
以紗布過濾取汁
液
量筒放入
0.2 公分
高的混合液後，放
入濾紙達飽和後取
出。再放入滴好葉
液的濾紙展開色素
以單孔打洞器
取
5 片圓形葉
錠後放在
25 毫
升的針筒中。
配製
2.4%碳酸氫
鈉溶液，以放好
葉錠的針筒吸取
碳酸氫鈉水溶
液。
排出針筒中的空
氣後，以手指按
壓針筒前和活
塞，讓針筒中的
葉錠下沉。
以計時器測定
葉錠浮起所需
的時間，並計
算光合作用的
速率。
三、探討台灣藜、番茄、甜羅勒、春不老和聖誕紅五種植物葉片的色素。
(一)以濾紙色層分析
(TLC)測定五種植物葉片的色素(參考資料 9)。
思考:進行五種植物外觀與顯微觀察後，我們查詢資料並想了解五種植物葉片所含的色
素種類，選定濾紙色層分析法以 9:1 進行分析，以確認五種植物色素的存在。實驗過程
如下(圖 13~16):
(二)計算並比較五種植物的 Rf 值。
色素展開後進行拍照，進行測量後計算 Rf(色素移動的距離/
展開葉移動距離值，
X/Y)(如右圖，參考資料 9)。
(三)探討五種植物的色素和色素變化的差異性和意義。
根據色素出現的情形和所計算的 Rf 值，探討差異性和意義。
四、探討台灣藜、番茄、甜羅勒、春不老和聖誕紅五種植物的光合作用速率。
(一)以浮葉法測定五種植物葉片的光合作用速率
(參考資料 3)。
思考:經過顯微鏡觀察和色層分析後，我們從課本中得知光合作用主要的色素是葉綠素
以及在文獻中提到「光保護作用」
，除了驗證葉綠素外，我們也想知道其他顏色的植物
葉片進行光合作用的情形，決定以「浮葉法」進行測定。實驗過程如下(圖
17~20):
圖
13 取葉片並測量 圖 14 葉片放入果乾機
圖
15 觀察色素展開
圖
16 計算 Rf 值
2cm
7
(二)計算並比較五種植物的光合作用速率。
紀錄五種植物葉錠浮起的數目和時間，每一種取多個葉錠進行實驗 (台灣藜紅色和綠色
葉片、番茄綠色葉片、甜羅勒綠色葉片、春不老紅黃綠三色葉片、聖誕紅紅色和綠色葉
片)，由於部分植物葉片不易操作，盡可能讓葉錠能沉下去，同時，也不是沉下去的每
一個葉錠都會浮起來，最終至少取浮起來的 15 個葉片計算。方法如下:
1. 計算葉錠浮起來的機率(浮起的葉錠/所有沉下去的葉錠)
2. 平均每一片葉錠所需要花費的時間，就是光合作用的時間。
3. 計算每一分鐘浮起來葉錠數，就是光合作用的速率，速率越快，顯示製造更多氧氣。
(三)探討五種植物的色素變化與光合作用速率的差異性和意義。
依據光合作用速率的結果，探討五種植物的不同，並進行各種不同色素的比較和可能的
意義。
五、探討台灣藜、番茄、甜羅勒、春不老和聖誕紅五種植物葉片在不同色光下的變化。
(一)以 LED 燈照射測定五種植物葉片的變色(圖
21~30)。
1.思考: 我們在光合作用的實驗中，發現台灣藜的紅色葉片變成白色，春不老的紅色葉
片在照光下會轉換成綠色，因此想透過照射不同的色光，了解色素變化，將如同光合
作用的方法，各取 10 片葉錠(台灣藜紅和綠葉片、番茄綠色葉片、甜羅勒綠色葉片、
春不老紅黃綠葉片、聖誕紅紅和綠葉片)加入 2.4% 20 毫升碳酸氫鈉水溶液於培養皿進
行光照，在製作光照試驗箱(控制器、LED、玻璃管等)和紫外燈照射箱後進行實驗。
圖
17 實驗材料與設備 圖 18 製作葉錠
圖
19 按壓針筒和活塞
圖
20 燈光照射葉錠
圖
21 做光照試驗箱
圖
22 黏貼好後測試
圖
23 完成試驗箱
圖
24 葉錠於培養皿
圖
25 試驗箱蓋上
8
用研缽研
磨葉片到
細碎
0.3g 過錳酸鉀
加水到
100 毫
升，溶解後倒
入滴定管
加入
1M 塩
酸後攪拌倒
入燒杯或錐
形瓶
以過錳
酸鉀溶
液滴定
碼表計時持
續
30 秒未
變回則達到
滴定終點
(二)比較五種植物葉片的變色情形。
五種植物分別照射紅、綠、黃、藍、橙色燈和紫外燈，將變色的情形進行表格整理。
(三)探討五種植物在不同色光下變化的差異性和意義。
從文獻中得知不同色光的吸收波長與物質呈色等資料，將變色的情形進行分析與比較。
六、探討台灣藜、番茄、甜羅勒、春不老和聖誕紅五種植物的抗氧化能力和酸鹼性。
(一)以過錳酸鉀進行五種植物葉片的滴定。
1.思考:經過外觀觀察、色層分析和光合作用速率等實驗後，我們在生活中聽過要多吃有
顏色的蔬果，而且和抗氧化能力有關。然而，這些五種具有不同顏色的色素抗氧化能力
如何？不是綠色的色素抗氧化能力一定比較好嗎？查詢資料後，我們決定先以過錳酸鉀
滴定找到答案，實驗流程如下
(圖 31~34):
(二)計算並比較五種植物的酸鹼性和抗氧化能力
在進行滴定前，將廣用試紙放入研磨好的汁液測定酸鹼性，之後再進行五種植物抗氧化
能力測定共 3 次，分別為台灣藜的綠色、紅色葉片，番茄的葉片，甜羅勒葉片，春不老
綠色、黃色和紅色葉片，以及聖誕紅的綠色和紅色葉片。將抗氧化的結果進行表格整
理。
(三)探討五種植物的色素變化與抗氧化能力和酸鹼性的差異性和意義。
將酸鹼性和抗氧化的結果比較五種植物的差異性和意義。
圖
26 紅光照射葉錠
圖
27 黃光照射葉錠
圖
28 綠光照射葉錠
圖
29 藍燈照射葉錠
圖
30 紫外燈照射葉錠
圖
31 實驗器材
圖
32 以過錳酸鉀滴定
圖
33 進行搖晃
圖
34 找出滴定終點
9
伍、研究結果
一、認識台灣藜、番茄、甜羅勒、春不老和聖誕紅的基本資料
(一)認識五種植物的分類和植株形態
查詢文獻
(參考資料 5~8)針對研究內容將學名、分類、分布、形態和用途整理(表一)。
表一、台灣藜、番茄、甜羅勒、春不老和聖誕紅的基本資料
植物名
台灣藜
番茄
甜羅勒
春不老
聖誕紅
學名
Chenopodium
formosanum
Koidz
Lycopersicon
esculentum Mill.
Ocimum
basilicum
A rd i s i a
s q u a m u l o s a
P r e s l .
Euphorbia
pulcherrima
Willd. ex Klotzsch
分類
藜科、藜屬
茄科、茄屬
唇形科、羅勒屬 紫金牛科、樹杞屬 大戟科、大戟屬
分布
本省南部低山特
有種。
食用蔬菜已被全
球性廣泛種植
亞熱帶的亞洲、
歐洲及中南美洲
綠島、海南島、斯
里蘭卡及臺灣
原生於墨西哥山區
現於台灣大量栽種
外在形
態
葉卵形至三角菱
形，長
6-12 cm，
粗鋸齒緣基部鈍
形；葉柄長
3-5
cm。花 5 片
葉羽狀複葉或羽
狀深裂，卵形或
矩圓形，邊緣不
規則鋸齒或裂
片。
株高
15～80cm
莖直立，單葉對
生。
雙子葉，互生，葉
緣為全緣，葉上表
面深綠色，光滑，
下表面淺綠色。
莖直立，含乳汁。
葉互生，卵狀橢圓
形。花序頂生。
用途
預防老化、全草
有去濕解毒，解
熱，緩瀉之效。
果實所含茄紅素
具有抗氧化能
力。
消氣、止痛、袪
風、袪痰、解痙
攣與鎮靜。香辛
調味料
根、莖、葉、果實
有不同的藥用，空
氣淨化力強，適合
都市綠化。
藥用、紡織品、化
妝品
(二)進行台灣藜、番茄和甜羅勒的栽種(時間:
110/9 月 15 日~111/4 月):(附錄一)
1.環境因子的長期測定結果: 為了讓植物生長順利，測定並控制環境因子到穩定後停止
並依據結果進行分析。
9/15~10/19 (圖 35) 和 10/14~10/23 (圖 36) 計算後土壤 pH 值
平均 7.36、土壤濕度平均 1.65、平均溫度 27.3℃、空氣濕度 63.3%光照平均 451.2 流明
查詢資料並經由觀察發現光照對植物葉片變色有影響，因此頂樓田園區測定以光照為
主，平均光照為
2000 流明。未來可以探討其他環境因子造成植物葉片顏色的改變。
圖
35 9/15~10/19 教室窗台環境因子統計圖 圖 36 10/14~10/23 教室窗台環境因子統計圖
10
2.台灣藜觀察(圖 37~46):在種子發芽後紅色色素出現，幼苗期一直有紅色色素出現，成長
至 20-30 公分，頂芽、腋芽出現紅色。室內顏色較淡，只有莖可以看到紅色。成熟期並
結果實後，慢慢的呈現紅色，最後整株都是紅色。室外光照強度較大，莖、葉片、果實
顏色較室內紅，並比較快變紅(圖 42 和圖 43 是相同的時間種植)。我們將綠色葉片以
LED 燈照射一週，頂端葉片會變紅(圖 45.46)。初步得到顏色變化的確和光照有關，因
此設計實驗進行驗證。
3.番茄與甜羅勒觀察
(圖 47~50):在室內或室外種植，番茄從幼苗到成熟期，可以觀察到葉
片上的葉脈和莖會出現紫色。甜羅勒從幼苗期到成熟期莖和葉都呈現綠色做為對照組。
本研究以葉片分析為主。
(三)校園觀察與採集春不老與聖誕紅葉片
1.春不老:
(1)經過一段時間的觀察
(110/11~111/1 月)，我們發現他的葉片在剛長出來的時候都是紅
色，會先由紅色變成綠色或黃色；黃色會轉變成綠色，黃色區域下方會有綠色葉片出
現。再觀察周遭環境，發現出現綠色葉片區域受到其他植株和學校建築物擋住，黃色葉
片區域太陽可直接照射後，找到方位並進行繪圖對照(圖 51~54)。
圖
37 植株約 2.2cm
圖
38 約 25cm(室內)
圖
39 約 25cm(室外) 圖 40 頂端呈現紅色
圖
41 腋芽變紅
圖
42 室內變紅較慢 圖 43 室外整株變紅
圖
44 203cm 高
圖
45 室內葉片綠色
圖
46 植物照光後
圖
47 番茄葉脈紫色 圖 48 番茄成熟結果
圖
49 甜羅勒葉片綠色
圖
50 甜羅勒成熟期
11
(藍色圓圈為擋住陽光的植物)
(2)我們以三合一測定儀分別選取綠色和黃色葉片五個區域測定光照五天取得平均值，早
上(9:00)、下午(12:20)和下午(3:00)各兩次，儀器最大值 2000 流明，從下表二可以看到
綠色葉片區較低黃色葉片區域大多在 2000 以上。初步得到光源整體亮度越大促使春不
老葉片轉黃色，後續再由其他實驗驗證。
表二:春不老校園生長區域光源整體亮度測定統計表
2.聖誕紅
:(圖 55~58)
資料顯示為短日照的植物，將它放在室內種植(室外 2000 流明以上容易枯死)，一段時間
觀察(110/11~111/1 月)，發現葉片由綠色慢慢轉變成紅色，但紅色不會變成綠色。室內(平
均 451 流明)紅色葉片多，水槽下(平均 100 流明)綠色葉片較多，是否和光照有關再驗證。
二、探討台灣藜、番茄、甜羅勒、春不老和聖誕紅的色素細胞形態。
從上一個實驗初步觀察到五種植物葉片的顏色，以及色素變化可能和光源整體亮度有關，
我們想要先確認植物葉片上的色素，後續再探討光照的問題。以顯微鏡觀察五種植物的色
素細胞，拍照並探討他們之間的不同。結果如下: (囊狀細胞僅指出部分為代表)
1.台灣藜: 由於實際栽種，幼苗期色素細胞在葉肉細胞，到植株大約
20 公分高時葉片表面
出現囊狀細胞，有白色(綠色葉片)和紅色(紅色葉片)，囊狀細胞呈圓形。在葉片上可以看
圖
51 校園生長區域
圖
52 方位與繪圖結果
圖
53 黃色區域
圖
54 綠色區域
時間
流明
區域
上午
(9:00)
上午
(9:00)
下午
(12:20)
下午
(12:20)
下午
(3:00)
下午
(3:00)
葉片全綠
1900
2000 以上 2000 以上
1880
1460
1900
葉片全黃
2000 以上 2000 以上 2000 以上 2000 以上
1700
2000 以上
圖
55 室內(451.2 流明)
圖
56 室內(100 流明)
圖
57 由綠慢慢轉紅
圖
58 葉片將完全轉紅
大樓
12
到葉綠體和色素細胞(圖)。葉片枯萎時看不到囊狀細胞，但出現在果實上。我們推測囊
狀細胞在幼苗和成熟期持續出現在葉和莖的部分，到了結果實以後，葉片逐漸完全轉紅
葉綠素褪去，囊狀細胞也漸漸減少，增加在果實部位
(圖 59)，推測
囊狀細胞對於台灣藜會呈現紅色很重要(圖
60~74)。
2.番茄和甜羅勒:番茄葉片上看到紫色色素細胞和葉綠體，而它的莖也
可以看到紫色。甜羅勒看到葉綠體(圖
75~79)。
3.春不老: 在葉肉細胞上有紅、黃和綠色三種不同顏色，葉片上可以看到特殊的色素細胞，
到底有什麼功能？含有什麼物質？未來可以進一步的探討
(圖 80~85)
4.聖誕紅: 紅色葉片上可以看到橢圓狀的色素細胞，綠色可以看到葉綠體(圖
86~89)。
(藍色圓圈為與色素有關的細胞，僅圈部分為代表)
圖
59 台灣藜果實
圖
60 長出胚根
(20X)
圖 61 植株 5cm
圖
62 葉片細胞
(400x)
圖
63 台灣藜(綠)
圖
64 囊狀細胞
(160x)
圖
65 囊狀細胞(400x)
圖
66 葉肉細胞
(1600x)
圖
67 台灣藜(紅)
圖
68 囊狀細胞(160x)
圖
69 囊狀細胞
(160x)
圖
70 囊狀細胞(100x)
圖
71 囊狀細胞(400x)
圖
72 枯萎細胞
(400x)
圖
73 色素細胞(1600x) 圖 74 果實(400x)
圖
75 番茄(100x)
圖
76 番茄(400x)
圖
77 番茄(1600x)
圖
78 甜羅勒(400x)
圖
79 甜羅勒(1600x)
囊狀細胞
囊狀細胞
囊狀細胞
囊狀細胞
葉綠體
囊狀細胞
葉綠體
13
三、探討台灣藜、番茄、甜羅勒、春不老和聖誕紅五種植物葉片的色素(附錄二、三)
在顯微鏡觀察植物葉片的色素細胞後，以濾紙色層分析法
(TLC)以 9:1 分析，想確認五種
植物色素有哪些，並計算 Rf 值，後續也會和其他實驗進行討論。結果如下(圖 90~98):
【註:以下簡略寫法說明: 例如:台灣藜紅色葉片為台灣藜(紅)】
(一)色素:
1.葉綠素 a.b 或脫鎂葉綠素 a: 出現在所有綠葉，符合文獻上所提及。台灣藜嫩葉和成熟
葉出現葉綠素
a，可能尚未完全轉紅；台灣藜枯葉不含葉綠素 a，就是當葉片漸枯萎，葉
綠素會被破壞，其他色素顯現，此為葉綠體與雜色體轉換的機制。
2.葉黃素和胡蘿蔔素: 幾乎出現在所有顏色的葉片，除了春不老綠色葉片和春不老黃色
葉片以外。查詢文獻發現，兩者色素可以吸收葉綠素所不能吸收的光，使光合作用順利
進行；也可以吸收和離散過量的光能，避免強光破壞葉綠素。春不老黃色葉片只具有葉
黃素，後續進行色光實驗驗證。
3.甜菜色素和花青素:出現在台灣藜成熟紅葉、番茄綠、聖誕紅綠和春不老紅色葉片，後續
會和抗氧化能力比較。
4.對照組的甜羅勒和台灣藜綠葉一樣，未出現其他特別的色素。
(二)Rf 值:
1.參考資料(右圖)提到依據色素的特性和構造的不同，移動的快慢會
有所不同，最上方移動最快是胡蘿蔔素橙色，最下方移動最慢的是
葉綠素 b 淡綠色。目前無法進行色素的分離，但可以確認五種植物葉片不同色素的存
圖
80 春不老
(400X)
紅
圖
81 春不老
(1600X)
紅
圖
82 春不老
(400X)
黃 圖 83 春不老
(1600X)
黃
圖
84 春不老
(400X)
綠
圖
85 春不老
(1600x)
綠
圖
86 聖誕紅
(400x)
紅
圖
87 春不老
(1600x)
圖
88 聖誕紅
(400x)
綠
圖
89 聖誕紅
(1600x)
綠
葉綠體
14
在，同時也觀察到台灣藜的甜菜色素、番茄、聖誕紅和春不老的花青素移動的最慢，親
水性較大
(圖 92)。
2.綠葉和紅葉的 Rf 值做比較，紅葉的 Rf 值較高，移動較快與參考資料吻合。
圖
90 五種植物不同顏色的葉片 TLC 結果統計圖
圖
圖
91 五種植物綠色葉片 TLC 結果統計圖 圖 92 五種植物紅、黃色葉片 TLC 結果統計圖
圖
93 台灣藜綠色和紅色葉片 TLC 結果統計圖 圖 94 番茄葉片 TLC 結果統計圖
台灣藜
嫩葉
(紅)
紅藜成
熟葉
(紅)
台灣藜
枯葉
台灣藜
綠葉
番茄葉
甜羅勒
葉
春不老
紅葉
春不老
黃葉
春不老
綠葉
聖誕紅
紅葉
聖誕紅
綠葉
葉綠素a
0.24
0.07
0.3
0.18
0.18
葉黃素
0.26
0.31
0.12
0.17
0.21
0.31
0.24
0.38
0.21
胡蘿蔔素
0.29
0.42
0.31
0.35
0.3
0.37
0.34
0.29
0.31
脫鎂葉綠素a
0.13
0.17
0.27
0.24
0.25
葉綠素b
0.13
0.25
0.2
0.05
0.2
0.17
0.35
0.11
其他色素
0.008
0.04
0.009
0.09
0.02
0.05
0.09
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
Rf
值
15
圖
96 春不老紅黃綠色葉片 TLC 結果統計圖
圖
97 聖誕紅綠色和紅色葉片 TLC 結果統計圖 圖 98 甜羅勒葉片 TLC 結果統計圖
四、探討台灣藜、番茄、甜羅勒、春不老和聖誕紅五種植物葉片的光合作用速率
在確認五種植物葉片不同顏色出現的色素後，以浮葉法測定光合作用速率，由於每一種植
物葉片進行時難易度不同，盡可能增加次數希望更為接近實際值。結果與分析如下:
1.計算葉錠浮起來的機率(浮起的葉錠÷所有沉下去的葉錠):綠色的葉片葉錠浮起的數量大於
紅色和黃色葉片。
表三
:五種植物不同顏色的葉錠浮起的機率統計表
植物(顏色)
浮起葉錠
台灣藜
(紅)
台灣藜
(綠)
番茄
甜羅勒
春不老
(紅)
春不老
(黃)
春不老
(綠)
聖誕紅
(紅)
聖誕紅
(綠)
1.葉錠浮起的情形
18/26
28/34
20/23
18/19
8/30
15/24
25/29
18/31
21/24
2.葉錠浮起的機率
0.69
0.82
0.86
0.94
0.26
0.63
0.86
0.58
0.88
圖
95 台灣藜(紅)、台灣藜(綠)、番茄、甜羅勒、春不
老
(紅)、春不老(黃)、春不老(綠)、聖誕紅(紅)、聖誕紅
(綠)(左到右)
0.69
0.82
0.86
0.94
0.26
0.63
0.86
0.58
0.88
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
台灣藜(紅) 台灣藜(綠)
番茄
甜羅勒
春不老(紅) 春不老(黃) 春不老(綠) 聖誕紅(紅) 聖誕紅(綠)
葉
錠浮
起的機
率
植物名稱與葉片顏色
16
2.光合作用時間與速率結果與分析(附錄四、圖 99.100):
(1)浮起一片葉錠的時間(短到長): 台灣藜(綠) >番茄>聖誕紅(綠) >春不老(綠) >甜羅勒 >
聖誕紅(紅) >台灣藜(紅)>春不老(黃) >春不老(紅)
(2)光合作用的速率
(葉錠數/分鐘)(快到慢): 台灣藜(綠) >番茄>聖誕紅(綠) >春不老(綠) >
甜羅勒 >聖誕紅(紅) >台灣藜(紅)>春不老(黃) >春不老(紅)
圖 99 不同顏色的植物葉錠光合作用時間統計圖 圖 100 不同顏色的植物葉錠光合作用速率統計圖
(3)分析:
a.浮起一片綠色葉錠所需的時間較短
,
光合作用速率較快，比較色層分析之數據
,
葉綠素
a.b 和脫鎂葉綠素 b 同時存在的台灣藜(綠)、番茄、聖誕紅(綠)符合
,
甜羅勒較慢。
b.浮起一片紅色葉錠的時間較長，光合作用速率較慢，春不老(紅、黃)台灣藜(紅)、聖誕紅
(紅)符合。比較色層分析的結果都具有葉黃素和胡蘿蔔素，但不具有葉綠素。
c.春不老的葉片也符合上述的結果，比較特別的是經過我們的實驗發現，春不老的紅色葉
錠在經過約 2 小時會慢慢轉為綠色，特別時剛長出的紅色嫩葉，漸漸地葉片就浮起來
了，但效果較差
(圖 101.102)。推測在光照下，三種顏色的葉片都會進行光合作用，綠色
較佳，三種顏色轉換的情形會在後續探討。
五、探討台灣藜、番茄、甜羅勒、春不老和聖誕紅五種植物葉片在不同色光下的變化。
從上面的實驗了解五種植物不同顏色的葉片、所含有的色素和色素與光合作用的情形
圖
101 春不老紅色葉錠
圖
102 照光後轉變成綠色
17
後，我們以 LED 燈照射測定五種植物葉片的變色，分別照射紅、綠、黃、藍、橙和紫外
燈，將變色的情形進行整理，並找出他們的波長做比較(表四)。
1.顏色不變: 台灣藜(綠)、番茄、甜羅勒、春不老(黃)、春不老(綠)、聖誕紅(綠)在五種不同
顏色、波長為
490~720nm 的光照下，呈現原來的顏色。
2.顏色改變:
(1)台灣藜(紅) (圖
103)在藍光和紫外線照射下會漸漸變成白色(8 小時)，我們推測可能是因
為紅色的甜菜色素是水溶性，再加上紅藜葉片較薄，可能因此而在碳酸氫鈉水溶液中顏
色變淡，或者有其他的因素，未來可以繼續探討(圖
106)。
(2)將台灣藜綠色植株放在光照下，莖頂的葉片會變成紅色，但是若以葉錠進行光照，綠色
不會轉變成紅色，推測是否是因為變色的機制需要在活體中才能進行？未來可以探討。
(3)春不老(紅)為初生的葉片，長在莖的頂端，在紅、綠、黃、藍和橙五種色光下都會呈現
綠色(照射
8 小時)，在短波長的紫外線下會出現黃色(約照射 3 小時後)，之後轉變成綠
色，推測可能和光保護作用有關，同時植物仍以要進行光合作用為主，以產生醣類提供
植物生長(圖
104.105.107.108)。
表四: 不同顏色的植物葉錠在不同色光照射下的結果
(3)聖誕紅(紅)紫外線下會變回綠色，比較之前我們觀察植株在自然情況下會由綠轉為紅
在此我們觀察到會由紅變回綠色；之前觀察到陰暗處綠色葉片卻較多，推測變色機制
可能和開花要一起考量，因為花很小，變色有助昆蟲授粉，未來可以再探討(圖
109)。
圖
103 台灣藜紅色葉片
圖
104 春不老莖頂葉片是紅色
圖
105 春不老莖頂葉片是紅色
植物
變色
色光與波長
台灣藜
(紅)
台灣藜
(綠)
番茄
甜羅勒
春不老
(紅)
春不老
(黃)
春不老
(綠)
聖誕紅
(紅)
聖誕紅
(綠)
紅(626~720nm)
–
–
–
–
綠
–
–
–
–
橙(595~626nm)
–
–
–
–
綠
–
–
–
–
黃(574~595nm)
–
–
–
–
綠
–
–
–
–
綠(490~574nm)
–
–
–
–
綠
–
–
–
–
藍(435~490nm)
白色
–
–
–
綠
–
–
–
–
紫外光(13.6~400nm)
白色
–
–
–
黃、綠
–
–
綠
–
18
六、探討台灣藜、番茄、甜羅勒、春不老和聖誕紅五種植物的抗氧化能力和酸鹼性。
除了色素的種類確認、色素光合作用速率和照光的情形，想探討色素與抗氧化能力的關
係，以過錳酸鉀滴定，計算並比較抗氧化能力和酸鹼性，實驗結果如下(圖
110.111):
1.平均抗氧化能力排序:
春不老(黃)>春不老(紅)>春不老(綠) >聖誕紅(紅) >聖誕紅(綠) >台灣藜(紅) >台灣藜(綠) >
番茄>甜羅勒
2.抗氧化能力較佳的葉片，在色層分析的結果中除了看到葉黃素、胡蘿蔔素，還有花青素
或甜菜色素，在文獻當中也有提到相關資訊。
3.紅色葉片抗氧化能力較綠色佳，而不同的植物情況有所不同，例如抗氧化能力較強的春
不老，色層分析結果所含色素不多，以及聖誕紅抗氧化能力較台灣藜、番茄和甜羅勒
強，這兩種植物在文獻中都有提到藥用的功能，推測可能有關；對照組的甜羅勒抗氧化
能力最差，推測可能所含抗氧化能力的成分較少。
4.酸鹼性: 綠色葉片偏鹼性，紅色與黃色偏酸性，春不老三種顏色皆偏酸性(圖)，和其他植
物的結果有所不同。
圖
110 五種植物不同顏色葉片抗氧化能力統計圖 圖 111 五種植物不同顏色葉片酸鹼值
圖
106 台灣藜由紅變白 圖 107 春不老由紅變黃 圖 108 春不老由紅變綠 圖 109 聖誕紅由紅變綠
19
陸、討論
一、認識台灣藜、番茄、甜羅勒、春不老和聖誕紅的基本資料
(一)起源：我們非常好奇生活周遭的事物，特別是所食用和最常接觸到校園植物，所呈現
如此繽紛的色彩，對它們有什麼意義呢？
(二)研究材料確認：查詢文獻並確認它們，想先從所食用的台灣藜和番茄，以及參與太空
種植的計劃實際種植甜羅勒，後來又看到校園中有著三種顏色的春不老，以及兩種顏色
的聖誕紅，想到自然課本提到他的紅色葉子不是花，於是決定以這五種植物進行研究。
(三)台灣藜、番茄與甜羅勒的栽種與觀察
1.思考歷程：對於沒有栽培經驗的我們，必須從認識他們的生長環境開始，接著依據他
們的特性建構生存環境，最後思考為了長期觀察，必須持續性的讓他們生長，所以也長
期記錄環境因子。
(四)研究材料與方法確認：參考文獻後，探討葉片的顏色和轉換，透過栽種蒐集和校園採
集材料，並找尋適合研究的方法，從植物外觀為起點，以顯微鏡(解剖和複式)觀察植物
細胞的觀察、色層分析了解色素存在、光合作用浮葉法了解哪種色素的存在對光合作用
有利、色光試驗了解不同色光對植物變色的作用，最後延伸思考不同色素的存在可能具
有抗氧化能力，希望對這五種植物色素變化與意義有初步的認識。
二、探究五種植物色素細胞與色素種類的確認
(一)思考歷程: 在栽種和校園觀察後，發現植物的葉片會出現不同的顏色，文獻中提到色素
的種類，以及葉綠體和雜色體的存在與轉換，我們決定先以顯微鏡和色層分析進行。
(二)深入探討: 鎖定以葉片為討論的重點後，開始進行以下的探討:
1.色素的不同形態探討：拍攝和觀察色素細胞→色層分析→比較不同植物的色素細胞
2.色素細胞的外觀：五種植物細胞都可以看到葉綠體的存在，依據葉片顏色的不同，
會出現不同形態的色素細胞。此外，所有的葉片都含有葉黃素和胡蘿蔔素，能協助葉
綠素吸收其他波長的光，使光合作用順利進行。
3.色素細胞的種類: 我們從色層分析得到的結果，確認所看到的葉綠體和雜色體所呈現
20
的色素，包含葉綠素 a.b、脫鎂葉綠素 a、葉黃素、胡蘿蔔素、其他色素(甜菜色素和
花青素)，同時認識不同色素的親水性與否和計算色素移動的結果(Rf 值)。
三、探究五種不同植物葉片光合作用的速率
(一)思考歷程:在確認不同色素存在五種植物後，色素在光合作用的過程中扮演什麼角
色？是否就像課本所說需要葉綠素的存在？他們之間有什麼不同？
(二)深入探討:
1.光合作用速率測定：採集不同的葉片→浮葉法實驗→分析光合作用速率與色素關係
2.採集不同葉片與浮葉法試驗: 我們在掌握台灣藜、番茄和甜羅勒都成長到成熟期後，
並採集校園中的春不老與聖誕紅葉片，剪成葉錠後，竭盡所能進行多次試驗、觀察
與紀錄，希望能找到色素和光合作用的相關性。
3.光合作用速率與色素的關係：我們找到含有葉綠素的葉片光合作用的速率較快，以我
們在實驗中的測定發現台灣藜紅葉缺乏葉綠素時為例，此時含有葉黃素和胡蘿蔔素，
光合作用速率降低，由此看到葉綠體與雜色體的轉換情形。
四、探究五種不同植物葉片色光照射下的變化
(一)思考歷程: 在仔細觀察和光合作用的實驗後，發現葉片顏色會發生改變，想到四年級
學過的光，並運用創客所學以不同波長的色光和紫外線照射，希望能找到答案。
(二)深入探討:
1.色光照射試驗: 為了讓葉片能以平面的方式照到不同顏色的色光，我們以浮葉法製成
葉錠的方式，並加入配置好的碳酸氫鈉水溶液進行。
2.不同色光與色素的轉換:
a.色素改變的情形:大多數的葉片呈現穩定的狀態，幾乎都不會變色。有改變的是台灣
藜紅色在藍光和紫外線下變白色；春不老紅色葉片在試驗的色光下都會變綠色，紫外
線下由黃色轉變為綠色；聖誕紅紅色葉片在紫外光下變回綠色。未來可以繼續探討。
b.光保護作用:結果顯示春不老強光下紅色葉片會轉換成黃色葉片，符合我們所找到葉
黃素和胡蘿蔔素，可以吸收和離散過量的光能，避免強光破壞葉綠素的資料。
21
五、探究五種不同植物葉片抗氧化能力
(一)思考歷程: 除了以上實驗所得到的結果，常常聽到要吃不同顏色的蔬果，那麼我們想
到不是綠色的色素存在的植物，是否抗氧化能力比較強？
(二)深入探討: 研究結果顯示紅色和黃色葉片的植物抗氧化能力比較佳，綠色相對的抗氧
化能力降低，但春不老和聖誕紅的葉片抗氧化能力相較之下皆優於其他植物，是否含
有其他物質？未來值得我們繼續探討。
六、展望:
這是我們第一次進行植物色素的研究，以實際栽種和校園採集五種植物，進行外觀、色
素種類的認識與分析、色素與光合作用速率的關係、色光影響色素的情形和色素與抗氧化
能力的關係，幾個面向進行探討，已經初步找到答案。未來將針對未知的部分，進行細部
的探究，例如春不老的葉肉細胞中特殊的物質、春不老色素少抗氧化能力卻很強、台灣藜
的囊狀細胞扮演的角色，深入探討雜色體、葉綠體和其他水溶性色素的轉換，以及轉換過
程中受到那些環境因子的影響，相信在繼續努力的探究後，我們一定可以找到答案！
柒、 結論
一、五種植物葉片具有不同顏色的外觀與細胞形態，綠色部分具有葉綠體，其他顏色的部分
包含雜色體所含的葉黃素和胡蘿蔔素，以及花青素和甜菜色素，台灣藜具有紅色與白色的圓
形囊狀細胞、番茄的葉片有紫色的色素細胞、春不老具有紅、黃色色素細胞，聖誕紅具有紅
色橢圓形的色素細胞。春不老從紅葉轉變成綠葉或黃葉，聖誕紅從綠葉轉變成紅葉。
二、色層分析的結果
:
(一)色素:
1.葉綠素 a.b 或脫鎂葉綠素 a:出現在綠葉，符合文獻上所提及。台灣藜枯葉不含葉綠素 a，
就是當葉片漸枯萎，葉綠素被破壞，其他色素顯現，推測雜色體與葉綠體進行轉換。
2.葉黃素和胡蘿蔔素: 幾乎出現在所有顏色的葉片，除了春不老綠色葉片和春不老黃色
葉片以外。查詢文獻發現，兩種色素可以吸收葉綠素所不能吸收的光，使光合作用順
利也可以吸收和離散過量的光能，避免強光破壞葉綠素進行。
3.甜菜色素和花青素:出現在台灣藜成熟紅葉、番茄綠、聖誕紅綠和春不老紅色葉片。
22
4.對照組的甜羅勒:和台灣藜綠葉一樣，未出現其他特別的色素。
(二)Rf 值:
確認五種植物葉片不同色素的存在，且台灣藜的甜菜色素、番茄、聖誕紅和春不老的花
青素移動最慢。綠葉和紅、黃葉的 Rf 值做比較，紅葉的 Rf 值較高，與所含色素有關。
三、光合作用速率分析結果
:
(一)綠色的葉片葉錠浮起的數量大於紅色和黃色葉片，浮起一片綠色葉錠所需的時間較
短，光合作用速率較快。
(二)光合作用的速率(葉錠數/分鐘)(快到慢): 台灣藜(綠) >番茄>聖誕紅(綠) >春不老(綠) >
甜羅勒 >聖誕紅(紅) >台灣藜(紅)>春不老(黃) >春不老(紅)
(三)光合作用速率比較色層分析之數據
,
葉綠素
a.b 和脫鎂葉綠素 b 同時存在的台灣藜
(綠)、番茄、聖誕紅(綠)較快
,
甜羅勒較慢。紅色葉錠光合作用速率較慢，春不老
(紅、
黃)、台灣藜(紅)、聖誕紅(紅)符合。比較色層分析的結果都具有葉黃素和胡蘿蔔素，但
不具有葉綠素。
四、不同色光照射下色素變化
:
(一)台灣藜(綠)、番茄、甜羅勒、春不老(黃)、春不老(綠)、聖誕紅(綠)在五種不同色光、波
長為 490~720nm 的光照下，呈現原來的顏色。
(二)台灣藜(紅)在較短波長的藍光和紫外線照射下會漸漸轉變成白色(8 小時)，春不老(紅)為
初生的葉片，長在莖的頂端，在五種色光下都會呈現綠色(照射 8 小時)，在短波長的紫
外線下會出現黃色，和校園中觀察結果符合，推測可能和光保護作用有關。之後轉變成
綠色，因為植物要進行光合作用產生醣類。聖誕紅(紅)在紫外光下會變回綠色。
五、不同顏色葉片的抗氧化能力分析
:
(一)平均抗氧化能力排序:
春不老(黃)>春不老(紅)>春不老(綠) >聖誕紅(紅) >聖誕紅(綠) >台灣藜(紅) >台灣藜(綠) >
番茄>甜羅勒
(二)抗氧化能力較佳的葉片，在色層分析的結果中除了看到葉黃素、胡蘿蔔素，還有花青
素或甜菜色素，在文獻當中也有提到相關資訊。
(三)不同的植物情況有所不同，例如春不老和聖誕紅抗氧化能力較強，這兩種植物在文獻
中都有提到藥用的功能，推測可能和所含物質有關。
23
(四)綠色葉片偏鹼性，紅色與黃色偏酸性，春不老三種顏色皆偏酸性，未來可繼續探討
六、五種植物葉片色素變化的差異性與可能的意義整理表:
捌、 參考文獻資料
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二、武陵高中生物課程研究小組(2016)。大滿貫複習講義生物。台南市:翰林。
三、「浮」
「啟」蝴蝶蘭－探究光合作用速率與氣孔的關係(2020) 。全國中小學科展作品第 60
屆作品。
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https://www.coa.gov.tw/ws.php?id=21684
六、鄭武燦(2000)。台灣植物圖鑑(上冊)。新北市: 茂昌。
七、番茄(2019)。台灣野生植物資料庫。2021.10.20 取自
https://plant.tesri.gov.tw/plant106/WebPlantDetail.aspx?tno=524009010
植物(顏色)
項目
台灣藜
(紅)
台灣藜
(綠)
番茄
甜羅勒 春不老
(紅)
春不老
(黃)
春不老
(綠)
聖誕紅
(紅)
聖誕紅
(綠)
可能的
意義
1 葉片外觀
(結構或色素)
紅色囊狀
細胞
白色囊狀
細胞
紫色色素
細胞
綠色葉綠
體
紅色色素
細胞
黃色色素
細胞
綠色葉綠
體
紅色色素
細胞
綠色葉綠
體
葉綠體、
雜色體與
其他色素
2.色素的種
類(色層分析)
葉黃素
胡蘿蔔素
葉綠素 b
甜菜色素
葉綠素 a.
葉綠素 b
脫鎂葉綠
素 a
葉黃素
胡蘿蔔素
葉綠素 a.
葉綠素 b
脫鎂葉綠
素 a
葉黃素
胡蘿蔔素
花青素
葉綠素 a.
葉綠素 b
脫鎂葉綠
素 a
葉黃素
胡蘿蔔素
葉黃素
胡蘿蔔素
脫鎂葉綠
素 a
花青素
葉黃素
葉黃素
葉綠素 b
胡蘿蔔素
花青素
葉綠素 a.
葉綠素 b
脫鎂葉綠
素 a
葉黃素
胡蘿蔔素
花青素
都含有葉
黃素或胡
蘿蔔素，
協助光合
作用的進
行
3.光合作用
速率(快到慢)
7
1
2
5
9
8
4
6
3
含葉綠素
a.b 或脫鎂
葉綠素
a
較快
4.色光照射
試驗(紅、
橙、黃、綠
藍、UV)
藍光和紫
外線變白
不變
不變
不變
紫外線變
黃、其他
色光變綠
不變
不變
紫外線
藍光和紫
外線變白
多不變色
春不老變
色與光保
護作用有
關
5.抗氧化能
力(強到弱)
6
7
8
9
2
1
3
4
5
不含葉綠
素的色素
較強，除
了春不老
6.酸鹼性
(pH 值)
2
8.5
5.7
6.3
2.5
3
2.5
1
8.7
不含葉綠
素的色素
較酸，除
了春不老
24
八、聖誕紅(2019)。台灣野生植物資料庫。2021.10.20 取自
https://plant.tesri.gov.tw/plant106/WebPlantDetail.aspx?tno=415015120
九、建中生物(2020)。光合色素的色層分析。2021.10.01，取自：
http://www.ck.tp.edu.tw/~bio/pdf/02020004.pdf
十、康軒文教事業(民 110)。自然與生活科技三上教師手冊。新北市：康軒文教事業
十一、康軒文教事業(民 109)。自然與生活科技五上教師手冊。新北市：康軒文教事業
◎附錄一:
環境因子測定
◎附錄二:
9：1 色層分析 RF 值統計表
◎附錄三:
9：1 色層分析 RF 值統計表(綠色葉片、紅色葉片和黃色葉片)
日期
9/15-9/23
9/24-9/30
10/1-10/7 10/8-10/15 10/18-10/19
平均
土壤pH值
7.26
7.46
7.28
7.34
7.12
7.292
土壤濕度
1.38
1.32
1.38
1.32
1.4
1.36
溫度
29.2
31.4
30.2
29.2
28
29.6
空氣濕度
57.6
61.8
63.2
63.8
59
61.08
光照
190
480
350
604
700
464.8
日期
10/14-10/20
10/21-10/27
10/28-11/3
11/5-11/15
11/17-11/23 11/24-11/30
12/1-12/3
12/6-12/13 12/14-12/17 12/21-12/23
平均
土壤pH值
7.38
7.39
7.35
7.42
7.42
7.28
7.43
7.35
7.47
7.4
7.389
土壤濕度
1.62
1.76
1.69
2.3
2.54
2.92
2
1.34
1.7
1.67
1.954
溫度
28.6
26.4
26.8
25.4
23.7
25.1
22.7
24
24.3
22.3
24.93
空氣濕度
63.9
63.9
61
62.6
69.6
66.8
60.2
64
69.7
74
65.57
光照
712
470
560
575
372
610
433
362
166.7
116.7
437.74
項目/色素 葉綠素a
葉黃素
胡蘿蔔素脫鎂葉綠素a 葉綠素b 其他色素
台灣藜綠葉
0.07
0.12
0.35
0.13
0.05
番茄葉
0.3
0.17
0.3
0.17
0.2
0.09
甜羅勒葉
0.18
0.17
0.27
0.21
0.37
春不老綠葉
0.35
0.38
聖誕紅綠葉
0.18
0.21
0.31
0.25
0.11
0.09
項目/色素
葉綠素a
葉黃素 胡蘿蔔素脫鎂葉綠素a葉綠素b 其他色素
台灣藜嫩葉(紅)
0.24
0.26
0.29
0.13
0.008
紅藜成熟葉(紅)
0.31
0.42
0.25
0.04
台灣藜枯葉
0.34
0.31
0.2
0.009
春不老紅葉
0.31
0.34
0.24
0.02
聖誕紅紅葉
0.29
0.05
春不老黃葉
0.24
項目/色素
葉綠素a
葉黃素
胡蘿蔔素
脫鎂葉綠素a
葉綠素b
其他色素
台灣藜嫩葉(紅)
0.24
0.26
0.29
0.13
0.008
紅藜成熟葉(紅)
0.31
0.42
0.25
0.04
台灣藜枯葉
0.31
0.2
0.009
台灣藜綠葉
0.07
0.12
0.35
0.13
0.05
番茄葉
0.3
0.17
0.3
0.17
0.2
0.09
甜羅勒葉
0.18
0.21
0.37
0.27
0.17
春不老紅葉
0.31
0.34
0.24
0.02
春不老黃葉
0.24
春不老綠葉
0.38
0.35
聖誕紅紅葉
0.29
0.05
聖誕紅綠葉
0.18
0.21
0.31
0.25
0.11
0.09
25
◎附錄四: 光合作用時間與光合作用速率平均值
台灣藜(綠)
葉片浮上時
間
光合作用時間
平均值(秒)
光合作用時
間平均值(分
鐘)
台灣藜(紅)
葉片浮上時
間
光合作用時
間平均值
(秒)
光合作用時
間平均值
(分鐘)
1
3分11秒
1
2分0秒
2
4分43秒
2
3分0秒
3
4分53秒
3
4分0秒
4
6分0秒
4
3分0秒
5
8分0秒
5
3分0秒
6
1分0秒
6
7分0秒
7
2分29秒
7
01時35分
8
3分37秒
8
7分0秒
9
4分10秒
9
10分0秒
10
3分6秒
10
21分0秒
11
3分7秒
11
6分0秒
12
5分6秒
12
16分0秒
13
1分46秒
13
01時05分
14
7分7秒
14
1分18秒
15
7分24秒
15
3分53秒
16
8分20秒
16
13分22秒
17
47秒
17
14分43秒
18
1分16秒
18
36分15秒
19
3分17秒
19
20
5分37秒
20
21
1分0秒
21
22
3分0秒
22
23
5分0秒
23
24
3分0秒
24
25
4分0秒
26
1分0秒
27
1分0秒
28
1分0秒
222.71秒
3.71
2523.17
42.05
番茄
葉片浮上時間
光合作用時間平
均值(秒)
光合作用時間
平均值(分鐘)
1
1分40秒
2
3分39秒
3
5分32秒
4
6分57秒
5
8分53秒
6
12分32秒
7
3分29秒
8
3分29秒
9
3分0秒
10
4分0秒
11
2分0秒
12
7分0秒
13
7分30秒
14
8分0秒
15
1分0秒
16
1分0秒
17
1分47秒
18
2分0秒
19
4分0秒
20
5分0秒
277.4秒
4.62
甜羅勒
葉片浮上時間
光合作用時
間平均值
(秒)
光合作用時
間平均值
(分鐘)
1
57秒
2
1分24秒
3
1分41秒
4
2分21秒
5
4分28秒
6
41分0秒
7
01時41分00秒
8
2分0秒
9
3分0秒
10
3分0秒
11
4分0秒
12
35分0秒
13
6分0秒
14
11分0秒
15
1分0秒
16
2分0秒
17
2分0秒
18
9分0秒
952.83秒
15.89
春不老(黃)
葉片浮上時間
光合作用時
間平均值
(秒)
光合作用時
間平均值
(分鐘)
春不老(綠)
葉片浮上時間
光合作用時
間平均值
(秒)
光合作用時
間平均值
(分鐘)
春不老(紅)
葉片浮上時
間
光合作用時
間平均值(秒)
光合作用時
間平均值(分
鐘)
1
6分33秒
1
1分45秒
1
2分49秒
2
43分0秒
2
4分33秒
2
29分48秒
3
1分45秒
3
5分30秒
3
5分40秒
4
1分45秒
4
19分50秒
4
2小時36分
5
53秒
5
24分10秒
5
3小時25分
6
5分10秒
6
17分40秒
6
2分21秒
7
27分32秒
7
32分30秒
7
2分21秒
8
52分41秒
8
1分18秒
8
5小時30分
9
01時06分07秒
9
5分28秒
10
11分30秒
10
15分49秒
11
13分3秒
11
41分32秒
12
15分36秒
12
1分01秒
13
16分24秒
13
2分20秒
14
20分33秒
14
6分04秒
15
53秒
15
6分38秒
16
14分44秒
17
2分18秒
18
2分21秒
19
17分35秒
20
24分7秒
21
1分0秒
22
3分0秒
23
8分0秒
24
13分0秒
25
28分0秒
84.25
646.73
43.12
768.52
12.8
5054.88
聖誕紅(紅)
葉片浮上時間
光合作用時間平
均值(秒)
光合作用時間
平均值(分鐘)
聖誕紅(綠)
葉片浮
上時間
光合作用時
間平均值
(秒)
光合作用時
間平均值
(分鐘)
1
48分0秒
1
5分0秒
2
01時04分00秒
2
8分0秒
3
01時08分00秒
3
9分0秒
4
32分52秒
4
10分0秒
5
5分39秒
5
11分0秒
6
6分42秒
6
1分0秒
7
34分58秒
7
2分0秒
8
8分25秒
8
3分0秒
9
55分26秒
9
3分0秒
10
01時06分
10
4分55秒
11
01時30分
11
13分22秒
12
1分0秒
12
8分14秒
13
5分0秒
13
13分0秒
14
14分0秒
14
8分0秒
15
1分0秒
15
15分0秒
16
7分0秒
16
1分0秒
17
26分0秒
17
3分0秒
18
02時23分00秒
18
14分0秒
19
37分0秒
20
46分0秒
21
19分33秒
10.28
2166.61
36.11
616.55秒
26
◎附錄五: 抗氧化分析與酸鹼值
植物名
毫升
次數
台灣藜
(紅)
台灣藜
(綠)
番茄
甜羅
勒
春不老
(紅)
春不老
(黃)
春不老
(綠)
聖誕紅
(紅)
聖誕紅
(綠)
1
6.9
8.5
5.8
2.4
28
54
20.1
14.5
14.8
2
2.1
10.5
2.8
3.5
14.5
12.7
19.4
16.4
7
3
19
5.2
4
3
35.7
25
34.4
10.7
11.5
平均
9.33
8.06
4.2
2.97
26.07
30.57
24.63
13.87
11.1
台灣藜(紅) 台灣藜(綠)
番茄
甜羅勒 春不老(紅) 春不老(黃) 春不老(綠) 聖誕紅(紅) 聖誕紅(綠)
光合作用速率
0.024
0.27
0.22
0.06
0.01
0.023
0.07
0.027
0.09