光合作用的探究历程精品PPT课件
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高一生物光合作用的探究历程PPT优秀课件
1864年，（德）萨克斯(Julius von Sachs)的实验 1、为什么对叶片先进行暗处理？
让叶片中的营养物质（淀粉）消耗掉
2、为什么让叶片的一半曝光,另 一半遮光呢？
一半遮光
一半曝光
部分遮光、部分曝光，是为了进行对照
1864年，（德）萨克斯(Julius von Sachs)的实验
3.剪下叶片，用酒精进行脱色处理。有进 行的必要吗？
2000多年前，古希 腊的亚里士多德认为植 物生长发育所需物质完 全来自土壤。
亚里士多德(前384—前322年)
1642年（比）赫尔蒙特著名的柳树实验
100kg
种植
2.5kg
五年后
76.97kg 99.94kg
称重
五年后
柳树增重74.47kg 土壤减少0.06kg
结论：植物增重来自水分,水是 光合作用的原料。
问题：光在植物植物更新空气中起作用吗？
1779年，（荷）英格豪斯的重复实验
英格豪斯证实，植物只有在光下才能“净 化空气”。光是植物进行光合作用的条件
问题：光到哪儿去了？
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，把光能转化成化学能储存 起来。那么，这种化学能到底 贮存于什么物质中呢？也就是 植物在吸收水和二氧化碳，释 放氧气的过程中，还产生了什
光线照射部位进行光合作
束 用产生了氧气。
黑暗中,无氧气
1880年，(德)恩格尔曼的实验
在没有氧气的光亮环境中
现象： 好氧细菌集中在叶绿体
所有受光部位。
集中原因： 见光叶绿体部位有氧气的 产生。
光照下,无氧气
束 极
细
光
黑暗中,无氧气
光合作用的探索历程精品PPT课件
3.恩格尔曼实验的结论是什么？ 氧是由叶绿体释放出来的， 叶绿体是绿色
植物进行光合作用的场所。
光 H2O
CO2
？ 光合 作用
？
O2 (CH2O)
光合作用释放的O2到底是来自H2O，还是CO2 呢，还是两者兼而有之？
1939年，鲁宾(S.Ruben)和卡门M.Kamen)
1、同位素标记法 2、同位素标记进行光合作用的实验，是 为了弄清楚在光合作用中产生的氧到底是来自 水还是二氧化碳？还是两者兼而有之？同学们 考虑一下，应标记哪一种元素？如何设计这个 实验呢？
隔绝空气
黑暗，用极细光束照射
完全暴露在光下
• 1、为什么选用水绵做为实验材料？ • 2、为什么选用黑暗并且没有空气的环境？
水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察，用好 氧细菌可以确定释放氧气多的部位。
没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰。 用极细的光照射，叶绿体上可分为光照多和光照少 的部位，暴露在光下的实验再一次验证实验结果
Thank You
在别人的演说中思考，在自己的故事里成长
Thinking In Other People‘S Speeches，Growing Up In Your Own Story
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
卡尔文的实验
14CO2
卡尔文循
环
14C6H12O6
小球藻
Байду номын сангаас
光合作用探索历程
年代 1771 1779
1845 1864 1880 1939 20世纪40代
科学家
普利斯特利 英格豪斯
R.梅耶 萨克斯 恩格尔曼 鲁宾 卡门 卡尔文
结论
植物可以更新空气
植物进行光合作用的场所。
光 H2O
CO2
？ 光合 作用
？
O2 (CH2O)
光合作用释放的O2到底是来自H2O，还是CO2 呢，还是两者兼而有之？
1939年，鲁宾(S.Ruben)和卡门M.Kamen)
1、同位素标记法 2、同位素标记进行光合作用的实验，是 为了弄清楚在光合作用中产生的氧到底是来自 水还是二氧化碳？还是两者兼而有之？同学们 考虑一下，应标记哪一种元素？如何设计这个 实验呢？
隔绝空气
黑暗，用极细光束照射
完全暴露在光下
• 1、为什么选用水绵做为实验材料？ • 2、为什么选用黑暗并且没有空气的环境？
水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察，用好 氧细菌可以确定释放氧气多的部位。
没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰。 用极细的光照射，叶绿体上可分为光照多和光照少 的部位，暴露在光下的实验再一次验证实验结果
Thank You
在别人的演说中思考，在自己的故事里成长
Thinking In Other People‘S Speeches，Growing Up In Your Own Story
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
卡尔文的实验
14CO2
卡尔文循
环
14C6H12O6
小球藻
Байду номын сангаас
光合作用探索历程
年代 1771 1779
1845 1864 1880 1939 20世纪40代
科学家
普利斯特利 英格豪斯
R.梅耶 萨克斯 恩格尔曼 鲁宾 卡门 卡尔文
结论
植物可以更新空气
第四节——光合作用(共21张PPT)
光合作用为呼吸作用提供物质（有机物、O2）；
呼吸作用为光合作用提供原料（CO2）
曝光
蓝色
遮光
无变化
结论：绿色叶片中光合作用中产生了淀粉
实验五 1880年 恩格尔曼实验
ATP的水解:ATP ADP+Pi+能量
HNO2
HNO3+能量
暗反应为光反应提供ADP和Pi、NADP+。
4、下图是小球藻进行光合作用示意图，图中物质A与物质B的分子量之比是（
2C3
（CH2O）
1648年 海尔蒙特实验
[H]和ATP
三、化能合成作用
—— 能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所 释放的能量来制造有机物的合成作用
硝化细菌的化能合成：
NH硝3化细菌 HNO2+能量
HNO硝2 化细菌
自养生物 HNO3+能量
6CO2+6H2O 能量 2C6H12O6+ 6O2
比较光合作用、呼吸作用
光合作用
场所
叶绿体
条件
光
①CO2的固定：
酶
CO2+C5
2C3
②C3的还原：
2C3
[
H
]
A 酶
T
（P CH2O）
能量转换 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
联系
光反应为暗反应提供了[H]和ATP； 暗反应为光反应提供ADP和Pi、NADP+。
1、光合作用的过程包括光反应和暗反应。光反应
能够为暗反应提供的物质是（ ）A
糖类等有机物中稳定化学能
光反应能够为暗反应提供的物质是（ ）
CO2+C5
光合作用的探究历程PPT
小结:萨克斯的实验说明光合作用 的产物有（ ）；恩格尔曼的实验说 明了光合作用的场所是（ ），光合 作用放出（ ）； 鲁宾和卡门的实 验说明了光合作用的产物氧气中的 氧全部来自原料中的（ ） 。
12
个人观点供参考，欢迎讨论！
这个实验可以得出什么结论？
9
20世纪40年代，卡尔文(M.Calvin)
用14C标记的CO2供小球藻实验， 追踪检测其放射性。探明CO2中的 C的转移途径。
卡尔文循环：CO2 → C3 → (CH2O)
10
光合作用探索历程总结：
年代 1771 1779
1845 1864 1880 1939 20世纪.梅耶 萨克斯 恩格尔曼 鲁宾 卡门 卡尔文
结论
植物可以更新空气
只有在光照下只有绿叶才可以更新 空气 植物在光合作用时把光能转变成了 化学能储存起来
绿色叶片光合作用产生淀粉
氧由叶绿体释放出来，叶绿体是光 合作用的场所
光合作用释放的氧来自水
光合产物中有机物的碳来自CO2
11
5
1779年 英根豪斯
光照 产生气体
暗处 不产生气体
结论：只有在光照下、只有绿叶才可以更新空气
6
1864年
萨克斯
酒精脱色
一 半 遮 光 一 半 曝 光
滴加碘液
暗处理几小时
萨克斯实验示意图
结论：光合作用产生淀粉
7
1880年 恩格尔曼
结论：氧气由叶绿体释放出来，叶绿体是光合作用的场所
8
1939年 鲁宾和卡门的同位素标记实验：
知识回顾
双层膜结构 基质 类囊体薄膜 基粒 酶 色素
1
光合作用的探究历程
2
2000多年前 亚里士多德
人教版高中生物必修一课件：光合作用的探究历程 (共20张PPT)
海尔蒙特没有考虑 空气 的作用。
1771年，英国科学家普里斯特利的实验
结论： 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
普利斯特利的实验有时成功，有时失败， 可能的原因是什么？
1779年，英格豪斯重复500多次实验
英格豪斯
普里斯特利的实验只有在阳光下才能成功 植物体只有绿叶才能更 新污浊的空气
他们两位科学家知道植物更新了空气中 的什么成份吗？为什么？
H2O+气体（ CO2 ） 光
干物质（
）
+ 气体（ O2）
绿色植物
➢1785年，发现了空气的组成，人们才明确 绿叶在光下放出的是O2，吸收的是CO2
在这一过程中，光能哪里去了呢？
1845年德国科学家梅耶根据物理学的能量 转化和守恒定律明确指出，植物在进行光 合作用时，把光能转化为了化学能储存起 来。
光合作用的探究历程
叶绿体 场所 原料
二氧化碳 水
光
光
合
条件
作
用
产物
有机物 氧气
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，并且释放出氧气的过程。
光合作用的探究历程 思维导图法
海尔蒙特的实验结论：
水是植物体建造自身的原料
海尔蒙特的实验设计有什么不 足的地同位素标记法：同位素可用于追踪物质的运 行和变化规律。可以弄清化学反应的详细过 程。 18O是氧的同位素。
8、20世纪40年，美国卡尔文
14CO2 小球藻
有机物的14C （卡尔文循环） 结论： 光合产物中有机物的碳来自CO2
展示完善后的思维导图
光能转变为化学能，储存在什么物质 中呢？
植物在吸收水分和二氧化碳、释放氧气 的过程中，还产生了什么物质呢?
1771年，英国科学家普里斯特利的实验
结论： 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
普利斯特利的实验有时成功，有时失败， 可能的原因是什么？
1779年，英格豪斯重复500多次实验
英格豪斯
普里斯特利的实验只有在阳光下才能成功 植物体只有绿叶才能更 新污浊的空气
他们两位科学家知道植物更新了空气中 的什么成份吗？为什么？
H2O+气体（ CO2 ） 光
干物质（
）
+ 气体（ O2）
绿色植物
➢1785年，发现了空气的组成，人们才明确 绿叶在光下放出的是O2，吸收的是CO2
在这一过程中，光能哪里去了呢？
1845年德国科学家梅耶根据物理学的能量 转化和守恒定律明确指出，植物在进行光 合作用时，把光能转化为了化学能储存起 来。
光合作用的探究历程
叶绿体 场所 原料
二氧化碳 水
光
光
合
条件
作
用
产物
有机物 氧气
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，并且释放出氧气的过程。
光合作用的探究历程 思维导图法
海尔蒙特的实验结论：
水是植物体建造自身的原料
海尔蒙特的实验设计有什么不 足的地同位素标记法：同位素可用于追踪物质的运 行和变化规律。可以弄清化学反应的详细过 程。 18O是氧的同位素。
8、20世纪40年，美国卡尔文
14CO2 小球藻
有机物的14C （卡尔文循环） 结论： 光合产物中有机物的碳来自CO2
展示完善后的思维导图
光能转变为化学能，储存在什么物质 中呢？
植物在吸收水分和二氧化碳、释放氧气 的过程中，还产生了什么物质呢?
光合作用的探究历程PPT课件ppt课件
观点：植物体由“土壤汁”构成，即植
物生长发育所需的物质完全来自土壤。
编辑版pppt
4
一、1627年比利时科学家海尔蒙特
图A
图B
图C
图
5a后 实验前后的D差值
76.7kg
+74.43kg
89.9kg －0.1kg
结论：植物生长所需要的养料主要来
自水,而不是土壤编。辑版pppt
5
（1）你认为他的结论正确吗？
编辑版pppt
32
（3）显性化的实验现象（普利斯特莱实验利用蜡烛创 造条件，使无法观察到的空气成分变化表现出来）.
编辑版pppt
28
▪ 实验常考点
▪ 萨克斯实验中黑暗处理的目的：消耗掉 叶片中原有的淀粉。曝光与遮光形成对照， 检验试剂为碘蒸气，检验前用酒精处理，目 的是溶解色素；
▪ 恩格尔曼选用水绵做实验材料的好处： 叶绿体大呈带状，便于观察，所用细菌异化 作用类型为需氧型；
▪ 鲁宾、卡门用的实验方法为示踪原子法 (同位素标记法)。
编辑版pppt
29
▪ (1)萨克斯：自身对照，自变量为是否照 光(一半曝光与另一半遮光)，因变量为叶片 是否制造出淀粉。
▪ (2)鲁宾和卡门：相互对照，自变量为标 记物质(HO与C18O2)，因变量为O2的放射性。 ▪ (3)普里斯特利：密闭的玻璃罩是否加植 物为自变量，蜡烛燃烧时间或小鼠存活时间 为因变量。
预测2：第一组为18O2 ，第二组为O2 ，来自CO2
；
编辑版pppt
22
C18O2
O2
CO2
18O2
H2O
H218O
第一组
第二组
结论：光合作用释放的氧气来自水
光合作用的探究历程PPT课件
1642年，海尔蒙特实验
五年后
柳树增重74.47kg 土壤减少0.06kg
结论：植物增重主要来自水分 讨论：实验的不足在哪里呢？ 没有考虑到空气的影 响
1771年，普利斯特利实验
结论：只有在阳光照射下才能成功，
17 79 年 英 格 豪 斯 的 实 验 （ 荷 兰 ）
问题2：植物放出氧气之谜？
胞中，便于进行观察和分析研究。
2．为什么选用黑暗并且没有空气的环境？ 为了排除实验前环境中光线和氧的影响，确保实验的准确性。 3．为什么先用极细光束照射水绵，而后又让水绵完全曝露在 光下？ 先选极细光束，用好氧细菌检测，能准确判断水绵细 胞中释放氧的部位；而后用完全曝光的水绵与之做对 照，从而证明了实验结果完全是光照引起的，并且氧 是由叶绿体释放出来的。
1939年（美国） 鲁宾和卡门实验
提出问题 作出假设 光合作用产生的氧是来自于水还是二氧化碳？ 光合作用产生的氧是来自于水（或者是二氧化碳）。
设计实验A B来自结果分析同 位 素 标 记 法
A中气体无放射性，B中气体具有放射性
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。
CO2中的碳在光合作用中转 化成有机物中的碳的途径， 这一途径称为卡尔文循环。
1771年，普利斯特利实验 结论：植物能够净化空气 不足：没有考虑到光照的影响。 1779年，英格豪斯实验 结论：光照是植物能够更新空气的条件 1785年，发现了空气的组成 明确：绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳
在 暗 处 放 置 几 小 的 叶 片
1864年萨克斯的实验 光照
一 半 曝 光 ， 一 半 遮 光
实验蓝绿色叶绿素a黄绿色叶绿素b橙黄色胡萝卜素叶黄素黄色叶绿素约占34类胡萝卜素约占14吸收蓝紫光植物的叶色是各种色素的综合表现其中主要决定于叶绿素和类胡萝卜素含量的比为什么大部分叶片在正常情况下都是绿色的
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7、1880年，美国恩格尔曼——证实光合作用场所
结论：氧气是由叶绿体释放出来， 叶绿体是光合作用的场所.
类囊体薄膜
美国恩格尔曼的第二个实验P100练习3
结论： 叶绿体主要吸收红光和蓝光
用于光合作用,放出O2.
4种色素吸收光谱
P98、99划线
叶片为什么呈现绿色? 农业应用?
光合作用释放氧到底来自H2O，还是来自CO2呢？ 8、1940年,美国鲁宾(S.Ruben)和卡门(M.Kamen)
鲁宾和卡门的同位素示踪实验P106练习6
CO2
18O2
C18O2
O2
光照射下的 小球藻悬液
H218O
H2O
实验证明:光合作用所释放的氧气全部来自水
9、1948年美国卡尔文用同位素14C标记CO2追踪光合作 用过程中碳元素的行踪，进一步了解了光合作用中复
杂的化学反应
二、光合作用的概念
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能量的有机物，并 且释放出氧气的过程。
一、光合作用的探究历程
1、公元前三世纪，亚里士多德: 土壤是构成植物的原材料
2、1648年,比利时的范·海尔蒙特(V.Helmont)
设计实验探究： 植物生长需要养料来自哪里？
2、1648年,比利时的范·海尔蒙特(V.Helmont)
2、1648年,比利时的范·海尔蒙特(V.Helmont)
柳树
厂房 叶绿体
动力 光能
原料 产物
二氧化碳 水
有机物 氧气
光合作用的过程
提问与解答环节
Questions And Answers
谢谢聆听
·学习就是为了达到一定目的而努力去干, 是为一个目标去 战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折
Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard, Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal
82公斤
木桶
土壤
0.1公斤
他认为建造植物体的原料主要是水分,而不是土壤 .
燃烧的蜡烛不易熄灭 小鼠不易窒息死亡
3、1771年英国的普利斯特利(J·Priestley)
实验证实： 植物可更新蜡烛燃烧或小鼠呼吸而变污浊的空气。 *要使实验更有说服力，还应设置几组实验？
蜡烛很快熄灭
小鼠很快死亡 较长时间内正常
放射性同位素标记法：科学家通过追踪放射性同位素标记化合物，
可弄清化学反应详细过程的方法。放射性同位素标记的化合物，化
学性质不会改变。
同位素：质子数相同，中子数不同的同一类原子的总称。 物理学与生物
学发展？
H2O
氧的同位素18O
H218 O
CO2
C18 O2
提供的材料：小球藻悬液
设计实验探究：光合作用释放的氧到底来自H2O，还是来自CO2呢？
*将金鱼藻放入水中,阳光下有气泡，黑暗处没有气泡。
结论:植物体只有在光下才能“净化”空气。
1785年发现空气组成后,
化学与生物学 发展？
明确:绿叶在光下吸收CO2，同时释放出O2
5、1845年德国梅耶根据能量转化和守恒定律明确指出:
植物进行光合作用时把光能转换为化学能储存起来。
6、1864年，德国萨克斯——检测淀粉实验
将一盆栽植物放于暗处一昼夜，用黑纸将某叶片的一半从 上下两面遮盖起来，然后移到光下几小时。
变蓝(含淀粉)
不变蓝(不含淀粉)
实验成功证明了光合作用产物中有淀粉
7、1880年，美国恩格尔曼 P100资料分析
实验材料：水绵和好氧并能运动细菌
将载有水绵和好氧性细 菌的临时装片，放入无空气 黑暗环境中,并用极细光束 照射,再用显微镜观察。
蜡烛燃烧时间更短 蜡烛燃烧Fra bibliotek间变长• 普利斯特利的实验有时成功，有时却失败？
当时有人重复普利斯特利的实验，却得到 为什么？ 完全相反结论:植物与动物一样能使空气变污浊。
4、1779年，荷兰英格豪斯500多次植物更新空气实验
结果发现:普利斯特利实验只有在阳光照射下才能成功;
4、1779年，荷兰英格豪斯