光合作用的发现
光合作用的发现史
光合作用的发现史
光合作用是指植物和一些原生生物利用太阳能将二氧化碳和水转化成有机物和氧气的过程。
光合作用的发现历程可以追溯到17世纪，当时英国科学家约翰·鲍尔发现了植物能够产生氧气。
随着科学技术的发展，人们对光合作用的研究也越来越深入。
19世纪，瑞士植物学家尤金·威廉·帕斯特为光合作用研究奠定了基础。
他通过实验发现，光合作用需要光合色素的参与。
20世纪初，德国的植物生理学家梅尔文·卡尔文和同事开始研究光合作用的机理。
他们利用放射性同位素标记技术，成功追踪了二氧化碳在光合作用中的路径，为光合作用的详细机理研究提供了重要的依据。
近年来，随着基因工程技术的发展，人们对光合作用的研究取得了更多的进展。
研究人员通过对光合作用相关基因的调控和改变，成功实现了提高作物光合效率、抗旱、抗病等目标。
总之，光合作用的发现史是科学研究不断发展进步的历史。
光合作用的研究不仅有助于增加粮食产量，也为生态环境保护和人类健康做出了重要贡献。
- 1 -。
光合作用发现史
光合作用发现史1、早在两千多年前，古希腊著名哲学家亚里士多德认为，植物是由“土壤汁”构成的。
这一观点一直沿用到18世纪中期。
17 世纪上半叶，比利时学者海尔蒙特所做的柳树试验，使他自然而然地相信：柳树生长所需要的物质，来自于浇灌的水。
这个结论首次提出了水参与植物有机物制造，但没有考虑到空气对植物体物质形成的作用。
2、我国明代学者宋应星、英国植物学家斯蒂芬.黑尔斯也曾指出：植物在生长时主要用空气当养分。
但他们并未用实验证明这一判断。
3、1771年，英国科学家普利斯特利通过实验证实，植物可以更新因蜡烛燃烧或小白鼠呼吸而变得污浊的空气。
由于普里斯特利所做的这个出色的实验，人们把1771 年定为发现光合作用的年代。
但是，他并没有发现光在植物更新空气中的作用，而是将空气的更新归因于植物的生长。
当时有人重复他的实验，却得到完全相反的结论。
因此这个实验引起人们的关注。
4、1779年，荷兰科学家英格豪斯做了500多次植物更新空气的实验，得出结论：绿色植物只有在光下才能更新空气。
直到1785年，人们才明确绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳。
5、1782年，瑞士牧师吉恩.谢尼伯证实了英格豪斯的发现，并指出植物“净化”空气的活性，除光合作用外，还取决于“所固定的空气”。
6、1804年，瑞士学者索热尔研究植物光合作用过程中，二氧化碳吸收量、有机物生成量、氧气释放量之间的数量关系。
他发现，植物制造的有机物质总量和氧气释放量，远远超过二氧化碳吸收量。
根据实验中除植物、空气和水以外，没有其他物质，他断定光合作用除吸收二氧化碳外，二氧化碳水也是光合作用的反应物。
7、1817年，法国的两位植物学家，佩利蒂欧和卡文陶从叶片中分离出叶绿素。
后来有人证明叶绿素对于光能的吸收、传递和转化起着极为重要的作用。
8、1845年，德国科学家梅耶根据能量转化与守恒定律明确指出，植物在进行光合作用时，把光能转换成化学能储存起来。
当时人们用下式表示光合作用：绿色植物CO2 + H2O + 光——→O2 + 有机物质+ 能量9、1864 年，法国植物生理学家鲍辛高特根据阿伏伽德罗定律，精密地测定多种陆生植物，发现它们在进行光合作用时，放出的氧气和吸收的二氧化碳体积的比值接近1。
光合作用发现历程
光合作用发现历程
1.1771年，英国科学家普利斯特利通过实验发现植物可以“净化”空气。
2.1864年，德国科学家萨克斯把绿叶放在暗处理的绿色叶片一半暴光，另
一半遮光，然后用碘蒸气处理叶片，发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化，曝光的那一半叶片则呈深蓝色，证明绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。
3.1880年，德国科学家恩吉尔曼用水绵进行光合作用的实验，证明叶绿体
是绿色植物进行光合作用的场所，氧是叶绿体释放出来的。
4.20世纪30年代，美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究了光合作
用，证明光合作用释放的氧全部来自来水。
光合作用的发现过程
光合作用的能量来源
01
光合作用的能量来源是光能，通 过光合色素吸收光能，转化为化 学能储存在有机物中。
02
光合作用过程中，植物利用光能 将二氧化碳和水转化为有机物和 氧气，实现了能量的转化和物质 的循环。
03
CHAPTER
光合作用的研究进展
光合作用机制的研究
1771年，英国科学家普利斯特 利通过实验发现植物可以更新
光合作用在生物进化中的作用
生物多样性的起源
光合作用的出现为地球上生命的存在 提供了能量和物质基础，并促进了生 物多样性的起源和发展。
适应环境的进化
生态系统稳定性的维护
光合作用通过吸收二氧化碳并释放氧 气，对维持地球生态系统的碳循环和 氧平衡具有重要作用，有助于维护生 态系统的稳定性。
不同生物通过适应不同的环境条件， 发展出不同的光合作用机制和策略， 从而形成了生物多样性的重要基础。
空气，首次发现光合作用。
1864年，德国科学家萨克斯通 过实验证明绿色叶片在光合作 用中产生淀粉，首次揭示了光
合作用的产物。
1880年，德国科学家恩吉尔曼 通过实验证明叶绿体是光合作 用的场所，并观察到叶绿体在 光下产生氧气。
20世纪30年代，美国科学家鲁 宾和卡门通过同位素标记法证 明光合作用释放的氧气全部来 自于水。
02
CHAPTER
光合作用的科学发现
叶绿体的发现
01
02
03
叶绿体的形态
叶绿体呈绿色扁平状，是 植物细胞中的一种重要细 胞器，主要负责光合作用。
叶绿体的功能
叶绿体在光合作用过程中， 能够吸收光能，将二氧化 碳和水转化为有机物，并 释放氧气。
叶绿体的分布
叶绿体主要分布在植物的 叶肉细胞中，尤其是栅栏 细胞和海绵细胞中。
光合作用发现的历程
光合作用发现的历程光合作用的发现是一个漫长而复杂的历程。
以下是关于光合作用的发现的简要概述，共计超过1200字。
古代虽然当时人们并不了解光合作用的机制，但古代的一些文化已经开始观察到了与光合作用相关的一些现象。
早在公元前3000年的古埃及，人们就注意到了一种神秘现象，即当植物受到阳光照射时，它们会变得更加健康。
17世纪在17世纪，一些科学家开始对光合作用进行初步的研究。
英国科学家约瑟夫·普里斯特利（Joseph Priestley）在1771年发现，绿色植物在清洁的空气中生长得更快，并重新提高了空气中的氧气含量。
他将这种现象命名为“植物生长的气体”。
18世纪在18世纪末，荷兰科学家雅各布斯·琴马（Jan Ingenhousz）进一步发展了普里斯特利的研究。
他观察到，只有在阳光下，植物才能产生氧气，并将其释放到周围的环境中。
他还注意到，植物在黑暗中释放二氧化碳。
琴马得出结论，光是植物进行呼吸和光合作用的关键因素。
19世纪在19世纪，科学家们对光合作用的研究进一步深入。
英国科学家詹姆斯·鲍德温（James Baldwin）在1804年提出了著名的“黑暗反应”的概念。
他认为，植物在光线较暗的条件下仍然可以进行光合作用，尽管反应会更慢。
同时，瑞士科学家尚-若瑟夫·冯特（Jean Senebier）在同一时期也对光合作用进行了深入研究。
他观察到，植物在阳光下吸收了二氧化碳，并释放出氧气。
20世纪初20世纪初，德国植物生理学家奥托·沃伯恩（Otto Warburg）进一步揭示了光合作用的机制。
他发现，在发生光合作用的叶绿体器官中，存在一种能产生氧气的催化剂。
这个催化剂后来被称为“光合作用酶”。
20世纪中期20世纪中期，科学家们对光合作用的机制进行了更进一步的研究。
美国科学家梅尔文·卡尔文（Melvin Calvin）是首个成功追踪光合作用中碳原子的科学家。
光合作用发展史
在新能源开发中的应用
生物质能源
利用光合作用将太阳能转 化为生物质能，用于生产 生物质燃料，如生物柴油、 生物燃气等。
生物质发电
利用光合作用产生的生物 质能进行发电，是一种可 再生能源发电方式。
生物质材料
利用光合作用产物中的木 质素和纤维素等，生产生 物质材料，如生物纸、生 物塑料等。
THANKS FOR WATCHING
18世纪植物生理学的兴起
随着18世纪植物生理学的兴起，科学家开始深入研究植物的生长和代谢过程， 光合作用逐渐成为研究的焦点。
科学界的接受
19世纪实验证据的出现
19世纪的一系列实验证明，植物通过光合作用能够将无机物转化为有机物，这一 发现奠定了光合作用的基础。
20世纪的深入研究
进入20世纪，随着生物化学和分子生物学的发展，科学家对光合作用的分子机制 和过程进行了更深入的研究。
在环境保护中的应用
01
02
03
碳汇作用
植物通过光合作用吸收二 氧化碳，降低大气中的二 氧化碳浓度，从而缓解全 球气候变暖。
空气净化
植物通过光合作用合成有 机物的过程中，可以吸收 空气中的有害气体，起到 净化空气的作用。
水土保持
植物根系通过光合作用合 成有机物，可以增加土壤 的有机质含量，改善土壤 结构，保持水土。
环境因素对光合作用效率的影响
光照强度对光合作用效率 的影响
光照强度是影响植物光合作用效率的重要环 境因素。在光照充足的条件下，植物能够进 行充分的光合作用，合成更多的有机物。然 而，当光照强度不足时，植物的光合作用效 率会降低，影响植物的生长和发育。
温度对光合作用效率的影 响
温度也是影响植物光合作用效率的重要环境 因素。在适宜的温度范围内，随着温度的升 高，植物的光合作用效率也会提高。然而， 当温度过高或过低时，植物的光合作用效率
七年级上册生物第5章第1节知识点
七年级上册生物第5章第1节知识点第5章绿色开花植物的生活方式第1节：光合作用一、光合作用发现史：海尔蒙特柳树实验：他把一棵2.5千克的柳树苗种在木桶里，每天用雨水浇灌，5年后，柳树质量增加了80多千克，而土壤只减少了不到100g。
海尔蒙特认为柳树增重除了吸收了土壤中少量无机盐外，主要是吸收了大量的水，水是合成柳树体内有机物的原料，忽略了空气中的二氧化碳。
普利斯特利的实验：把一支点燃的蜡烛和一只小白鼠分别放到一个密闭的玻璃罩中——蜡烛熄灭，小白鼠死亡。
分别在两个装置中加一盆植物——蜡烛没有熄灭，小白鼠正常活着。
结论：植物能够更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊了的空气。
二、光合作用的概念、反应式和在农业生产中的应用：1、光合作用的概念：绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物（如淀粉）,并且释放出氧气的过程。
2、光合作用的表达式：3、光合作用的条件：光。
4、光合作用的场所: 叶绿体。
5、光合作用的原料是：二氧化碳和水。
二氧化碳来自空气中,通过叶片的气孔进入叶肉细胞，水来自土壤通过根尖成熟区吸收,由根、茎、叶中的导管运输到细胞）。
6、光合作用的产物：有机物和氧气。
有机物通过叶脉中的筛管运输到植物体的其他部位，氧气通过叶片的气孔散失到空气中。
7、光合作用实质：制造有机物，储存能量。
8、光合作用的意义：（1）绿色植物通过光合作用制造的有机物，光合作用的产物养育了其它生物。
因此，绿色植物是生态系统中的生产者。
（2）绿色植物通过光合作用不断消耗大气中的二氧化碳，产生氧气，维持了生物圈中的碳—氧平衡，这一生理活动主要是在叶肉细胞的叶绿体中进行。
9、光合作用原理在农业生产上的应用：在温室大棚内种植西瓜，为了提高产量，瓜农可以采取以下措施：①在农业上可采用合理密植等措施来充分利用光照，提高作物产量。
②延长光照时间，增大光照强度。
③温室种植蔬菜可增施气肥或有机肥，以适当提高二氧化碳浓度以提高产量。
光合作用发现历史
光合作用发现历史Last revision on 21 December 2020光合作用发现历史资料整理一、传统史料---光合作用反应式的发现1.过去，人们一直以为，小小的种子之所以能够长成参天大树，古希腊哲学家亚里士多德认为，植物生长所需的物质完全依靠于土壤。
2. 1648年，一位荷兰科学家范·赫尔蒙特对此产生了怀疑，于是他设计了盆栽柳树称重实验，得出植物的重量主要不是来自土壤而是来自水的推论。
虽然他没有认识到空气中的物质参与了有机物的形成，但从此拉开了光合作用的研究史。
赫尔蒙特把90千克的土壤放在花盆中，然后种上2千克重的柳树，并经常浇水，5年过去了，柳树长到76千克重，而花盆中的土壤只少了60克。
3.早在1637年，我国明代科学家宋应星在《论气》一文中，已注意到空气和植物的关系，提出“人所食物皆为气所化，故复于气耳”。
可惜因受当时科学技术水平的限制，未能用实验来证明这一精辟的论断。
直到1727年，英国植物学家斯蒂芬·黑尔斯才提出植物生长时主要以空气为营养的观点。
而最先用实验方法证明绿色植物从空气中吸收养分的是英国着名的化学家约瑟夫·普利斯特利。
在1771年发现植物可以恢复因蜡烛燃烧而变“坏”了的空气。
4. 1779年,荷兰科学家英恩豪斯（Jan Ingenhousz）进一步证明只有植物的绿色部分在光下才能起使空气变“好”的作用，而其他所有器官即使在白天也会使空气变坏。
这些实验结果为后来人们认识植物绿色部分和光在植物光合作用中的重要性奠定了基础。
年，科学家塞尼比尔（）如何做实验证明光和CO2的必要性。
年，瑞士学者德·索苏尔研究了植物光合作用过程中吸收的二氧化碳与放出的氧之间的数量关系，结果发现植物制造的有机物和释放出的氧的总量，远远超过它们所吸收的二氧化碳的量。
由于实验中只使用植物、空气和水，别无他物，因此，他断定植物在进行光合作用合成有机物时不仅需要二氧化碳，水也必然是光合作用的原料。
高中生物光合作用
叶绿体结构模式图
基 粒 (色素) 功能: 叶绿素a 吸收 (蓝绿色） 叶绿素 传递 （含量占3/4） 转化 叶绿素b 光能, （黄绿色） 用于 光合 作用.
光合作用的过程
O2 H2O
叶绿体 中的色 素
水在光下分解
[H] 供氢
2c3
多种酶
固 定
光能
还
co2
C5
ATP 酶 ADP+Pi
供能
原
参加催化
(CH2O)
1771年： 1864年:
1880年:
20世纪30 年代：:
什么是光合作用？
光合作用是指绿色植物通过叶绿体，
利用光能，把二氧化碳和水转化成
储存着能量的有机物，并且释放出氧
的过程。
1、光合作用的场所
叶绿体中的色素
叶绿体
类胡萝卜素
（含量占1/4）
胡萝卜素 （橙黄色）
叶黄素 （黄色）
外 膜
内 膜
基 质
2C3 多种酶 参加催化
CO2
C5
（CH2O)
光照停止、CO2 不变 CO2浓度
C3 ↑ C5 ↓
光照不变、CO2浓度减低
C3 ↓ C5 ↑
4、矿质元素
N: 膜结构、ATP、叶绿素、酶和蛋白质的组成元素；（DNA 、RNA的组成元素） P： 膜结构、ATP、NADP、（DNA 、RNA的组成元素） 叶绿素的组成成分及其合成酶的活化剂 Mg、Fe：
C、O2和ATP
D、[H]和H2O
当光能被色素吸收并传递给特殊 的叶绿素ａ后，这种转化就开始了。
㈡光能转化为活跃的化学能
光能被色素吸收并传递给特殊的叶绿素 a，这些叶绿素a被激发，失去一对电子。 这一对电子经一系列物质(D物质)的传递, 最后传递到NADP+(辅酶Ⅱ),得到一对电子 的NADP+从溶液中得到一个H+成为NADPH(还 原型辅酶Ⅱ)。
光合作用的发现
植物更新的是空气中的哪种成分呢? 1782年，瑞士科学家森尼别通过实验证明了植物在 光合作用的过程中吸收了CO2，释放出了O2.
1864年,德国科学家萨克斯实验
提出问题 作出假设 设计实验 结果分析
植物光合作用的产物除氧气之外还有什么？ 植物光合作用的产物还有淀粉。 暗处理 漂洗 遮光 光照 脱色 观察
思考并讨论：恩格尔曼的实验有什么巧妙之处？
思考并讨论：恩格尔曼的实验有什么巧妙之处？ 选材。水绵的叶绿体细而长，且螺旋状分布 观察. 便于
思考并讨论：恩格尔曼的实验有什么巧妙之处？
临时装片放在黑暗、没有空气的环境 排除环境中光 线和氧气的影响（排除无关变量的影响）.
思考并讨论：恩格尔曼的实验有什么巧妙之处？
光合作用的反应式:
CO2+ H2O
光能 叶绿体
(CH2O)+ O2
20世纪30年代，美国科学家鲁宾和卡门实验
提出问题 作出假设 设计实验 结果分析
光合作用释放出的氧气是来自于水还是二氧化碳？
光合作用产生的氧气是来自于水(或二氧化碳)。
气体A无放射性, 气体B有放射性，且等体积二者 18 质量比为8：9。 A为O2, B为 O2 光合作用产生的氧气全部来自于水。
提出问题
作出假设 设计实验 结果分析
略
碘处理，观察颜 色变化 植物在光合作用 中产生了淀粉。 细菌集中在被光 束照射到的叶绿 体部位 测放射性或气体质 量比值
得出结论
氧气是由叶绿体 光合作用产生的氧 释放的,叶绿体是 气来自于水 光合作用的场所.
碘液处理
曝光一侧的叶片碘液处理后变成蓝紫色, 遮光一侧的叶片碘液处理后不变蓝紫色。
得出结论
植物在光合作用中产生了淀粉。
生物知识点解析：光合作用
生物知识点解析：光合作用名词：1、光合作用：发生范围(绿色植物)、场所(叶绿体)、能量来源(光能)、原料(二氧化碳和水)、产物(储存能量的有机物和氧气)。
语句：1、光合作用的发现：①1771年英国科学家普里斯特利发现，将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在密闭的玻璃罩内，蜡烛不容易熄灭;将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内，小鼠不容易窒息而死，证明：植物可以更新空气。
②1864年，德国科学家把绿叶放在暗处理的绿色叶片一半暴光，另一半遮光。
过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化，曝光的那一半叶片则呈深蓝色。
证明：绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。
③1880年，德国科学家思吉尔曼用水绵进行光合作用的实验。
证明：叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所，氧是叶绿体释放出来的。
④20世纪30年代美国科学家鲁宾卡门采用同位素标记法研究了光合作用。
第一组相植物提供H218O 和CO2，释放的是18O2;第二组提供H2O和C18O,释放的是O2.光合作用释放的氧全部来自来水。
2、叶绿体的色素：①分布：基粒片层结构的薄膜上。
②色素的种类：高等植物叶绿体含有以下四种色素。
A、叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，包括叶绿素a(蓝绿色)和叶绿素b(;B、类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，包括胡萝卜素和叶素3、叶绿体的酶：分布在叶绿体基粒片层膜上(光反应阶段的酶)和叶绿体的基质中(暗反应阶段的酶)。
4、光合作用的过程：①光反应阶段a、水的光解：2H2O→4[H]+O2(为暗反应提供氢)b、ATP 的形成：ADP+Pi+光能—→ATP(为暗反应提供能量)②暗反应阶段：a、CO2的固定：CO2+C5→2C3b、C3化合物的还原：2C3+[H]+ATP→(CH2O)+C55、光反应与暗反应的区别与联系：①场所：光反应在叶绿体基粒片层膜上，暗反应在叶绿体的基质中。
②条件：光反应需要光、叶绿素等色素、酶，暗反应需要许多有关的酶。
③物质变化：光反应发生水的光解和ATP的形成，暗反应发生CO2的固定和C3化合物的还原。
光合作用的研究历史
目录
• 光合作用的发现 • 光合作用的机制研究 • 光合作用的生物进化意义 • 光合作用的生态学意义 • 光合作用的应用前景
01 光合作用的发现
早期的观察和猜想
早期人类观察到植物生长需要阳光，并对光合作 用产生初步的猜想。
古希腊哲学家亚里士多德提出植物生长与阳光有 关，认为阳光为植物生长提供了能量。
总结词
光反应阶段是光合作用中光能转换为 化学能的过程，主要发生在叶绿体类 囊体膜上。
详细描述
光反应阶段包括光能的吸收、传递、 转换和水的光解，产生氧气和还原态 的电子供后续的碳反应阶段使用。
碳反应阶段
总结词
碳反应阶段是光合作用中二氧化碳转化 为有机物的过程，主要发生在叶绿体基 质中。
VS
详细描述
碳反应阶段包括二氧化碳的固定、还原和 三碳化合物的还原，最终生成糖类物质， 如葡萄糖。
优化种植结构
通过合理密植、间作套种等种植 方式，优化作物群体结构，提高 光能利用率，从而提高油
利用光合作用合成的生物质能，通过生物发酵技术转化为生物柴 油，作为可再生能源替代化石燃料。
生物氢气
通过光合作用将水分解为氧气和氢气，氢气可作为清洁能源用于燃 料电池等。
生物乙醇
利用光合作用合成的糖类物质，通过发酵转化为生物乙醇，可作为 燃料替代石油。
环境保护和修复
空气净化
土壤修复
通过植物的光合作用，吸收二氧化碳 并释放氧气，有助于减少温室气体排 放，改善空气质量。
利用植物和微生物的光合作用，促进 土壤有机质的合成和积累，改善土壤 质量，修复受损的土壤生态系统。
水体净化
利用植物和微生物的协同作用，通过 光合作用净化水体中的污染物，实现 水资源的保护和修复。
光合作用发现历程及过程ppt
酶
2C3 + [H] ATP (CH2O) + C5
场所 条件
物质 变化
能量 变化
联系
光反应和暗反应的比较
光反应
暗反应
基粒类囊体结构的薄膜
叶绿体基质中
光、色素、酶、水、ADP 、Pi [H]、ATP、酶、 CO2 、C5
水的光解 ATP的生成
CO2的固定 C3的还原
光能→ATP中活跃的化学能 ATP中活跃的化学能→ 有机物中稳定的化学能
结论：
氧是由叶绿体释放出来的， 叶绿体是光合作用的场所。
-
讨论：恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处？
（1）、用水绵作实验材料，有细而长的带状叶绿体，螺旋状 分布在细胞中，便于观察和分析研究。 （2）、将临时装片置于黑暗且没有空气的环境中，排除了环 境中光线和O2的影响，从而确保实验能顺利进行。
（3）、用极细的光束照射，并且用好氧菌进行检测，能准 确的判断水绵细胞中放O2 部位。 （4）、进行黑暗（局部光照）与曝光的对照实验，从而明确 实验结果完全是由光照引起的。
-
鲁宾、卡门的实验
提出问题 光合作用产生的氧是来自于水还是二氧化碳? 作出假设 光合作用产生的氧是来自于水（或者是二氧化碳）
设计实验
实施实验
结果分析 A气体无放射性，B气体具有放射性
得出结论
光合作用产生的氧气来自于水，而不是来自于二氧 化碳。
-
二、光合作用过程
（1）光合作用分为哪几个阶段？分类依据是什么？
光合作用总过程：
可见光
2H2O O2
光解
酶
吸收
4[H]
色素分子
还
ATP
原
酶能
光合作用的发现
可以用下列式子概括：
二氧化碳+水
光能 叶绿体
有机物 +氧气
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中央电教馆资源中心制作 2004.6
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1 3
2 1、蜡烛易熄灭、小白鼠易 窒息而死。
2、蜡烛不容易熄灭。
3、小白鼠不易窒息而死。
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1 3
2 1、蜡烛易熄灭、小白鼠易 窒息而死。
2、蜡烛不容易熄灭。
3、小白鼠不易窒息而死。
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2．为什么让叶片的一半曝光，另一半遮光呢？
答：为了进行对照。
3．这个实验的说明什么问题？
答：结果证明绿叶在光下制造了淀粉。
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极 细 光 束
光照下 为什么好氧细菌集中在叶绿体所有受光部 位的周围？ 需要更完整的资源请到 新世纪教
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光合作用的发现
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？
你知道吗
……
光合作用是怎样发现的？
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1、1771年，英国科学家普里斯特利的实验 指 出： 植物可以更新空气。
如果是你今天做的实验，你得出什么结论？
黑暗中
极 细 光 束
光照下 为什么好氧细菌集中在叶绿体所有受光部 位的周围？ 需要更完整的资源请到 新世纪教
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黑暗中
绿色植物在光照下吸收了二氧化碳，产生了氧气。
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光合作用的发现及研究
光合作用的发现过程
俗话说“民以食为天”，动物需要以 食物来维持生命，一粒种子萌发形成幼 苗，一棵小树成长为参天大树，整个过 程中不断有物质的积累，其质量也增加 了几百以至上千倍，它的食物是什么呢？ 树长那麽大需要多少养料呀！这些养料 又是从那里来的呢？
探索·发现
指导者：翟广娟
探索·发现
亚里士多德的经验推测
探索·发现
课堂练习
C ⑴ 在该实验中，萨克斯看到的现象是（ ）
A. 叶片全变蓝
B．遮光一半变蓝
C．曝光一半变蓝 D．叶片全不变蓝
【解析】该实验通过检测淀粉的有无来说明 植物是否进行了光合作用，曝光处有淀粉 产生，经碘蒸气处理后将表现出蓝色，遮 光处不变色。
探索·发现
课堂练习
B ⑵ 萨克斯将绿色叶片先放在暗处几小时的目的（ ） A．将叶片中的水分消耗掉 B．将叶片中原有的淀粉消耗掉 C．增加叶片的呼吸强度 D．提高叶片对光的敏感度
2000多年前，亚里士多德认为 “植物的根是一张嘴，植物生 活和生长所需的一切物质，都
是通过根吸收了土壤汁得到
的。”
探索·发现
真的有“土壤 汁”吗？
17世纪，探索赫·发尔现 蒙特的实验
1.柳树增重的原因是什么呢? 水
柳树2.5千克
2.本实验的结论是什土壤么100千？克 植物生b长只需要水 柳树真的只需要水c 就能长大吗？你认为海尔蒙特忽视了哪些因素？
植物增加的重量
植物增重来自水
1771年
英国 普利斯特利钟罩实验
植物可以更新空气
1779年
1785年 1864年 1880年 1939年 1940年
荷兰 英格豪斯的重复试验 植物只有在光下绿色部分可以更新 空气（500多次实验）
光合作用发现史
这个实验说明：
1.绿色叶片在光合作用产 生了淀粉 2.光合作用需要光照条件 3.色素溶于有机溶剂
（5）1939年鲁宾和卡门(美国）实验
利用同位素标记法，通 18 过 O标记H2O和CO2，使它 们分别成为H2 18O和C18O2， 然后用小球藻悬液进行了两组 实验。
18O
2
O2
CO2
（一）
C18O2
光能 叶绿体
1.光合作用原料、场所、条件、产物各是什么？
二Байду номын сангаас化碳+水
淀粉（贮存能量）+氧 气
2.在上述基础上请用简洁语言给光合作用下 定义。
在（光照)条件下，在绿色植物的(叶绿体)中, 把 (二氧化碳和水)转化为(淀粉同时释放氧气)，这个 过程叫光合作用
二、光合作用的意义
• 食物来源和生存基础 • 能量来源 • 维持大气中氧气和二氧化碳含量的 基本稳定
光
*
图A 图B 图C 图D
干燥土壤90.8kg 只用雨水浇灌 小柳树2.25kg
五年后柳树长大 土壤烘干后称重
实验前 土壤干重 90.800kg
实验后 90.743kg
变化 -0.057kg +74.47kg
柳
树
2.25kg
76.72kg
结论：柳树获得物质的原料是水分
1.桶盖有什么作用？
防止灰尘落入
2.为什么两次称重都要对土壤进 行干燥呢？
排除土壤中的水分
3.实验中存在一定的缺陷
没有考虑空气的作用
2、1771年普里斯特利（英国）的实验
实验 过程：
结论：植物可以更新由于蜡烛燃烧或小
白鼠呼吸而变得污浊的空气。
（1）为什么有的学者会得到相反的实验 结果呢？ 没有考虑到光照的作用；
光合作用的发现史
光合作用的发现史光合作用是指植物和一些微生物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气的过程。
这是一个重要的生命过程，它不仅提供了大部分的氧气，也是所有食物链的起点。
光合作用的发现史与许多科学家的发现和实验密切相关，下面将对这些重要的发现进行精彩的叙述。
光合作用的发现可以追溯到17世纪，当时科学家发现绿色植物释放出的氧气可以维持燃烧。
在1771年，瑞典化学家卡尔·威廉·舍勒进行了这方面的研究。
他发现将植物放入密闭容器中并照射光线，能够产生水和二氧化碳的化学反应。
当他进一步对这些气体进行分析时，他发现在光照条件下，产生了大量的氧气。
这一发现提供了光合作用的第一部分证据，即绿色植物能够利用光线将二氧化碳转化为氧气。
1804年，法国化学家约瑟夫·普吉·德纳狄发现，绿色植物在光照下吸收了二氧化碳。
他观察到，将绿色植物置于包括二氧化碳的气体容器中，当他们受到光照时，二氧化碳的浓度下降，表明植物通过光合作用吸收了二氧化碳。
1837年，瑞士植物学家尼古拉斯·古法特首次使用显微镜观察到了绿色叶状物质中的小球体，即叶绿素。
他注意到这些小球体的颜色发生变化，当它们在光线下处于活跃状态时，颜色会变得更加绿色。
这一发现进一步确认了光合作用与叶绿素的关系。
1864年，德国植物学家朱利叶斯·冯·萨克发现，光合作用的关键反应发生在叶绿体中。
他通过对光合作用进行分离和一系列的实验证明，叶绿体是光合作用的主要场所。
他还发现，当叶绿体从植物中分离出来时，它们不能继续进行光合作用。
20世纪初，德国科学家奥托·瓦尔布吕克和阿尔贝特·冯·鲁宾斯坦发现了光合作用的化学反应机制。
他们观察到，在叶绿体中，光能被捕获并在化学反应中转化为化学能，从而使二氧化碳和水转化为有机物和氧气。
他们的实验成果为光合作用的机理指明了方向。
在20世纪的后半段，科学家进一步揭示了光合作用的更多细节。
光合作用的原理和应用
5. 暗反应有光无光都能进行。若光反应停止，暗反应可 一直持续进行吗？
暗反应不能持续，缺少ATP、[H]
6.光和作用过程中当供给14CO2时，放射性出现的顺序是？ 当供给3H2O时，放射性出现的顺序是？ 当供给H218O时，放射性出现的顺序是？
1785年，发现空气的组成 明确绿叶在光下释放的是氧气， 吸收的是二氧化碳。
1845年，德国科学家梅耶 植物在进行光合作用时，把光 能转换成化学能储存起来。
光能转变成化学能，将化学能储存在什么物质中呢？
2.1864年,德国科学家萨克斯实验
绿色 叶片
黑暗 处理
48小时 一半曝光 一半遮光
2小时 碘蒸汽
5. 20世纪40年代 卡尔文
（1）方法：_同__位__素__标__记__法_______ （2）发现了卡尔文循环，即暗反应中碳的转移
途径：14_C__O_2_→__14_C__3_→_1_4C__H__2_O__
14CO2+ H2O 光能
叶绿体
(14CH2 O)+O2
年代 1771 1779
1845 1864 1880 1939 20世纪40代
H2O 光能
光合作用的过程
①水的光解
叶绿体 中的色
素
O2
[H] 供氢
② 还 原 ATP 供能
2c3 ①
co2
固
多种酶 定
参加催化
C5
酶②
酶
ADP+Pi
([C糖H类2O])
光反应
暗反应
H20
O2
[H] ATP
ADP、Pi
C3
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是90kg。此后，他只用纯
净的雨水浇灌柳苗。为了 防止灰尘落入，他专门制 作了桶盖。
5年过去了，柳苗渐渐地长大 了。他再次称量柳苗和土壤 的重量，结果使海尔蒙特大
吃一惊：柳苗重量增加74.5 kg 土壤重量仅减少了 0.057kg！
柳苗生长 之迷
研讨互动 结论：柳苗生长所需要的物质，并不
化学反应 Ａ＋Ｂ Ｃ＋Ｄ
最伟大的化学反应：光合作用
第五章 绿色开花植物的生活方式 第一节 光合作用
光合作用的发现
四个科学实验
1648 海尔蒙特（比利时）实验 1771 普利斯特利（英国）实验 1779 英格豪斯（荷兰）实验 1864 萨克斯（德国）实验
BACK
1648 海尔蒙特（比利时）
他将一棵重2.3kg的柳苗
物各是什么？这样一个生产加工 的过程是在哪进行的呢？
原料：二氧化碳和水； 条件：阳光； 产物：淀粉和氧； 场所：叶绿体
二氧化碳+水—光—能 →淀粉（储存能量）
+氧气
叶绿体
光合作用包括哪两种变化？P79
BACK
教师小结： 经历了近200多年的时间，科学家们
才对光合作用的生理过程有了比较清楚 的认识。因此科学发现是艰难的。没有 科学的研究方法，以及综合利用各学科 的成果和研究手段，不会有科学的发现。 今天这节课里，我们介绍了光合作用的 发现历程。对于这部分内容，同学们不 要只记住结论，更重要的是理解科学家 们的设计思想。
精彩回放 （ 1648–1864）
1648 海尔蒙特 木桶里栽柳5年，雨水浇灌，柳苗由 2.3kg 增重至76.8kg；90kg干土减重57g。
实验结论：柳的增重来自水。 1771 普利斯特利 钟罩里的小鼠窒息而死；将小鼠与植物同时 放入密封的钟罩内，小鼠生活正常。
实验结论：植物能“净化”空气。
1779英格豪斯 植物的绿色部分，只有在光下才能起
到“净化”空气的作用。
实验结论：光的重O2，释放 O2。 实验结论： CO2是原料，O2是产物。
1804索热尔 植物增重大于CO2吸收量减去O2释放量。 实验结论：水是原料。
1864萨克斯 现照光时叶绿体中的淀粉粒才会增大。
实验结论：有机物是产物。
总结提问： 光合作用的原料、条件、产
1864 萨克斯（德国）实验
萨克斯（德国）实验 1、将绿色叶片先分放析在讨暗处论处：理几个小时的目
的是什么？
2、为什么让叶片一半曝光另一半遮光？
3、能否将装有酒精的小烧杯直接加热？
4、叶片一半曝光另一半遮光遇碘颜色为什么 不同？
5.实验说明：绿色植物在光照下不仅能够释放氧气，
而且能够合成 等物质，供给植物生长发育等 生命活动利用。
有的获得成功，有的总是失败，甚至发现 植物还会更严重地污染空气。为什么学者 们会得到不同的实验结果呢？
1779 英格豪斯（荷兰）实验
英格豪斯 的实验进 一步证实 了只有在 光的照射 下，普里 斯特利的 实验才能 成功 ！
英格豪斯实验证明：绿色植物只有在____下 才能净化空气，光照下的绿色植物能够释放 气体，这种气体后来被明确为 ______。
是由土壤直接转化的，水才是使植物增
重的物质。
提问过渡 海尔蒙特的实验结论完全正确吗？
从植物生活环境的角度分析植物生长需 要的物质来源，还应该考虑什么因素？
1771 普利斯特利（英国）实验
1771普利斯特利（英国）实验
分析研讨:这个实验说明什么？ 结论：植物能"净化"空气。
深入思考 提问：当人们重复普利斯特利的实验时，
提问过渡 英格豪斯还发现，光照下的绿色 植物能够释放气体，这种释放气体的能力在 夕阳西下时降低，日落后则完全停止?这说 明什么问题？
科学进展 1782年瑞士谢尼伯：植物在光下吸收CO2。 1804年瑞士索热尔：光合作用过程中， 植物的增重量> CO2吸收量− O2的释放量 绿色植物在光下同时还要消耗水。