最新光合作用探究历程和过程
光合作用的探究历程
光合作用的探究历程嘿，朋友们，今天咱们来唠唠光合作用那超级有趣的探究历程。
你能想象吗？在很久很久以前，科学家们就像一群好奇的小侦探，对植物的这个神秘技能开始了漫长的探索之旅。
最开始啊，就有人发现植物好像有魔法一样，能在阳光下制造出氧气。
这就好比植物是一个个小小的氧气制造工厂，那阳光就是它们的超级能源。
有个叫普利斯特利的家伙，他做的实验就像是一场神奇的魔法表演。
他把小鼠和植物放在一起，结果小鼠活得那叫一个欢快。
这就像是植物给小鼠施了个活命咒，把周围那些会让小鼠憋死的坏空气都变成了好空气。
这时候科学家们就像发现了新大陆一样，眼睛瞪得老大，心里想着：“哇塞，植物肯定藏着大秘密！”可是呢，当时大家还不是很清楚这里面到底咋回事。
就像你知道有个宝藏，但不知道怎么打开宝藏的箱子一样纠结。
后来英格豪斯出现了，他就像一个严谨的考官，对普利斯特利的实验进行了反复的测试。
他发现这植物制造好空气，必须得有阳光这个关键“考官”在场才行，不然就不灵验了。
这时候植物就像一个听话的小学生，阳光不来，就不干活。
再后来啊，梅耶就像是一个脑洞大开的幻想家，他提出植物进行光合作用的时候把光能转化成化学能储存起来了。
这就好比植物有个超级能量口袋，阳光一照，就把能量一股脑儿地装进去，准备随时拿出来用。
而萨克斯就更有趣了，他做的实验就像是一场给植物的染色派对。
他让植物在光下制造出淀粉，然后用碘酒一染，“哇哦”，蓝色就出现了。
这就像是植物在光下偷偷做了好多蓝色的小饼干（淀粉），被萨克斯一下子就发现了。
恩格尔曼就像一个超级摄影师，他用巧妙的实验找到了叶绿体是光合作用的场所。
叶绿体在他的眼里就像是一个个绿色的小太阳，是植物体内最忙碌的能量转换站。
随着探究的深入，科学家们就像一群执着的探险家，不断挖掘光合作用的更多秘密。
现在我们知道的光合作用，那可是一个极其复杂又超级神奇的过程，就像一个超级精密的机器在植物体内运转。
植物靠着这个神奇的技能，就像拥有了一个无限能量的魔杖，在地球上不断地制造氧气、制造食物，养活了地球上无数的生物呢。
光合作用的探究历程和过程
光合作用的探究历程和过程光合作用是地球上所有生物体中最重要的能量转换过程之一、它将太阳能转化为植物等光合生物能量的过程，同时还产生了氧气。
在光合作用的探究历程中，有两位科学家提供了重要的贡献，他们分别是英国化学家约瑟夫·普利斯特利(Joseph Priestley)和荷兰医生雅各布斯·伯兰特(Jacobus van't Hoff)。
约瑟夫·普利斯特利是第一个发现植物产生氧气的人。
在1771年，他进行了一些实验，在一个密闭的容器中放置了一段草和一只小鼠。
他发现，当阳光照射到容器中，小鼠能够继续存活，但当阳光被遮住时，小鼠却窒息死亡。
这个实验验证了植物在光照下产生氧气。
荷兰科学家雅各布斯·伯兰特则进一步研究了光合作用的过程和原理。
他在1890年提出了一个重要的理论，称为光合作用定律。
该定律描述了光合作用的过程中发生的化学反应，其中光能被植物中的叶绿素吸收，然后通过光合作用转化为化学能，同时产生氧气。
光合作用是一个复杂的过程，可以分为两个阶段：光反应和暗反应。
光反应发生在叶绿体的葉綠體内。
当光照射到叶绿体时，葉綠體中的叶绿素会吸收光能，然后将其转化为化学能。
在光反应中，水分子被分解成氧气和氢离子，这个过程称为光解水。
同时，光能被转化为化学能的同时，也会产生一种叫做ATP(三磷酸腺苷)的能量分子。
ATP是细胞内储存和转移能量的主要分子。
光反应完成后，暗反应开始进行。
暗反应不需要阳光，它发生在葉綠體质粒(m stroma)中。
在暗反应中，二氧化碳和氢离子通过一系列反应被转化为葡萄糖。
这个过程称为碳固定。
光反应中产生的ATP和氢离子提供了能量和电子给暗反应使用。
近年来，科学家们对光合作用的研究也在持续进行。
他们试图了解更多关于光合作用的细节，如叶绿素的吸收光谱、光反应和暗反应中其他信号传导和调节机制，以及如何利用光合作用提高农作物产量等。
这些研究对人类的生活和环境保护都有着重要的意义。
光合作用的探究历程和过程 课件
【点拨】萨克斯与鲁宾和卡门设计实验对照方法不同 (1)萨克斯实验：自身对照(同一实验对象的不同部位，进行不 同的处理：一半曝光，另一半遮光)。 (2)鲁宾和卡门实验：相互对照(条件相同的两组材料，分别标 记不同的物质：一组为H218O，另一组为C18O2)。
【微思考】 (1)萨克斯的曝光实验能证明淀粉是在叶绿体中产生的吗？ 提示：不能。萨克斯的实验只能证明光合作用产生淀粉，但不 能证明淀粉是在叶绿体中生成的。 (2)在鲁宾和卡门的实验中，能否用18O同时标记H2O和CO2？试 分析原因。 提示：不能。若同时标记H2O和CO2，则不能区分产生的18O 是来自H2O还是来自CO2。
光合作用的原理和应用 光合作用的探究历程和过程
一、光合作用的概念和探究历程 1.概念： (1)主要场所：_叶__绿__体__。 (2)能量来源：_光__能__。 (3)反应物：_二__氧__化__碳__和__水__。 (4)产物：_有__机__物__和__氧__气__。 (5)实质：合成有机物，储存能量。
2.鲁宾和卡门实验： (1)探究方法：同位素标记法。 (2)实验过程：
(3)实验分析。 ①实验设计：设置对照实验，自变量为不同的标记物质(被标 记的C18O2或H218O)，因变量是O2中有无18O。 ②实验结论：光合作用产生的氧气来自水中的氧，而不是来自 二氧化碳中的氧。
3.卡尔文循环： (1)探究方法：同位素标记法。 用14C标记的14CO2，追踪检测放射性，探明碳在光合作用中转化 成有机物中碳的途径。 (2)实验结论。 碳的转化途径：14CO2→14C3→(14CH2O)
2.探究历程(连线)：
二、光合作用的过程
1.反应式：
_C_O_2+_H_2_O_
光能 叶绿体
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14、施用农家肥能提高温室作物光 合作用效率的理由中，正确的是
A. 促进植物对水的吸收 B. 提高了温室内C02的浓度 C. 提高了光照强度 D. 矿质元素含量高
课时光合作用的探究历程和过程课 件
15.下图是在盛夏的某一晴天，一昼夜中某植物对CO2 的吸收和释放状况的示意图。亲据图回答问题：
项目 光反应阶段
暗反应阶段
场所
类囊体薄膜
叶绿体基质
条件
物质 变化
能量 变化
需光,色素和酶
需多种酶、ATP、[H]
(1) 2H2O 光 4[H]+O2
(2)ADP+Pi +光能 酶 ATP
CO2的固定：CO2+C5 酶 2C3
[H] 酶
C3的还原：2C3
(CH2O ) +C5
ATP
ADP+Pi
光能转变为活泼的化 学能，储存在ATP中
哪为什么在植物光合作用的过程中产物不 是碳酸而是有机物？这说明光合作用过程 中水和二氧化碳是否直接反应？ 不是直接反应的
哪光合作用的过程是怎样的？其全过程分 为几个阶段？
全过程根据条件的不同分为光反应和暗反应 两个阶段
课时光合作用的探究历程和过程课 件
四、光合作用的过程 O2
H2O
①水的光解 [H] 供氢
课时光合作用的探究历程和过程课 件
应用——提高农作物产量的措施
延长光合作用时间
提高复种指数（轮作） 温室中人工光照
增加光能利用率
增加光合作用面积
合理密植 间作套种
提高光合作用效率
控制光照强弱
阴生植物 阳生植物
控制光质
红光和蓝紫光
光合作用的探究历程与基本过程
光合作用是自然界中实现碳循环非常重要的一环，对我们现在生物圈能维持这样的稳定性有着非常重要的作用，那么我们今天就来详细了解一下什么是光合作用，光合作用的过程和实质是什么？一、光合作用的定义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。
发现者：英国科学家普利斯特利二、光合作用的过程1、光反应（1）场所：叶绿体的类囊体上。
（2）条件：光照、色素、酶等。
（3）物质变化：叶绿体利用吸收的光能，将水分解成[H]和O2，同时促成ADP和Pi 发生化学反应，形成ATP。
（4）能量变化：光能转变为ATP中的活跃的化学能。
2、暗反应（1）场所：叶绿体内的基质中。
（2）条件：多种酶参加催化。
（3）物质变化：CO2的固定：CO2与植物体内的C5结合，形成C3；C3的还原：在有关酶的催化作用下，C3接受ATP水解释放的能量并且被还原，经过一系列的变化，形成葡萄糖和C5。
（4）能量变化：ATP中活跃的化学能转变为有机物中的稳定的化学能。
反应的化学方程式为：6CO2+6H2O---光照+叶绿素---C6H12O6+6O2三、光合作用的实质1、物质上，将无机物转换成有机物2、能量上，将活跃的化学能转化为稳定的化学能四、光合作用中的光的要求光合作用主要靠可见波段的光来进行，波长390-410nm紫光可活跃叶绿体运动;波长600-700nm红光，可增强叶绿体的光合作用;波长500-560nm绿光，会被叶绿体反射和透射，使光合作用下降。
所以，凡是落在这一范围内的光都可以进行光合作用(绿光不好)。
五、植物的光合作用有什么好处1、将光能转变成化学能。
绿色植物在同化二氧化碳的过程中，把太阳光能转变为化学能，并蓄积在形成的有机化合物中。
人类所利用的能源，如煤炭、天然气、木材等都是如今或过去的植物通过光合作用形成的;2、吸收空气中的二氧化碳，释放氧气，这就在一定程度上保证了生物圈中的碳——氧平衡3、光合作用制造的有机物，既为植物的生长发育提供营养物质，也为动物和人提供食物来源;4、光合作用将光能转化并储存在有机物里，为动、植物和人类生命活动提供能量来源;。
高中生物光合作用的探究历程和过程课件
1779年，荷兰的英格豪斯
普利斯特利的实验只有在 阳光照射下才能成功；植物体 只有绿叶才能更新空气。
到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。
光
化
能 德国 学 梅耶 能
储存在什 么物质中？
反响物、条件、 场所、生成物
CO2＋H2O
光能 叶绿体
O2
〔CH2O〕＋
糖类
【例1】以下图表示萨克斯的实验，在叶片光照24 小时后，经脱色、漂洗并用碘液处理，结果没有
锡箔覆盖的局部呈蓝色。本实验说明(C )
①光合作用需要CO2 ②光合作用需要光 ③光 合作用需要叶绿素 ④光合作用放出氧 ⑤光合 作用制造淀粉
因此，无有机物生成。
(2)bc段在提供了CO2之后，由于 ab段已积累了大量 的 [H]和ATP ，所以有机物 能够快速合成。
(3)cd光段反在响无光无照法条进件行下，，又由由于于光a合b段作所用积过累程的中物的质被 逐渐用完 的原因，使有机物生成量逐渐下降至零。
环境条件改变时 C3、C5含量变化的分析
【例5】 .以下有关叶绿体及光合作用的表达，
正确的选项是( )
D
A.破坏叶绿体外膜后，O2不能产生
B.植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例 保持不变
C.与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主 要原因是光照时间缩短
D.离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和 CO2后，可完成暗反响
【例6】科学工作者从植物细胞中提取叶绿体，放入含有 ADP、磷酸盐以及含[H]的载体等物质的溶液中，并在其 他条件都适宜的情况下，进行光合作用的有关实验。根 据实验结果绘成右以下图，请根据曲线各段特点答复： (1)用ab过段程由中于的缺乏暗C反O响2，不使能光进合行作。
光合作用的探究历程
2C3 + [H]
酶 ATP
(CH2O) + C5
下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：
H 2O 光 B F CO2 G J I
A
C
D
E+Pi
H
水 色素 Ｏ2 ①图中A是______,B是_______,它来自于______的分解。 基质 [H] ②图中C是_______，它被传递到叶绿体的______部位，用 暗反应用作还原剂，还原C 于____________________ 3。 色素吸收 的光能 ATP ③图中D是____，在叶绿体中合成D所需的能量来自______ C3化合物 糖类 ④图中G________,F是__________,J是_____________ C5化合物 光反应 [H]和ATP ⑤图中的H表示_______， H为I提供__________
能量变化：光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中
类囊体膜
H2O
O2
[H]
酶
Pi ＋ADP
ATP
2、暗反应阶段
CO2的 固定 CO2
2C3
叶绿体基质 多种酶
C 3的 还原
卡尔文循环
C5 （CH2O)
【小结】
条件： 场所： [H] 、ATP、酶 叶绿体的基质中 CO2的固定：CO2＋C5
酶
物质变化：
2C3 (CH2O)
光能利用率
光合作用效率
1、控制光照强度 2、适当补充CO2 3、适宜的温度 4、矿质元素（ 合理施肥） 5、水（ 合理灌溉）
(四)、化能合成作用
1、化能合成作用：
少数菌类利用体外环境中某些无机物氧化 时释放的能量来制造有机物。
第2课时 光合作用的探究历程和过程
气外还有淀粉，同时还证明光是光合作用的必要条件。（自身对照
实验，自变量为光照，因变量为叶片的颜色变化）
思考:（萨克斯的实验） a．为什么对天竺葵先进行暗处理？
黑暗（饥饿）处理 是验证光合作用产 物和验证CO2是光合 作用原料实验的必 需操作。
暗处理是为了将叶片内原有的淀粉运走耗尽。 b．为什么让叶片的一半曝光，另一半遮光呢？
不足：没有考虑到光照的影响。实验缺少空白对照，说服
力不强。
3.1779年，英格豪斯实验结论：
普利斯特利的实验只有在阳光的照射下才能成功；植物体 只有绿叶才能更新污浊的空气。（1785年，由于发现了空
气的组成，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。） 4.1845年，德国科学家梅耶指出，植物进行光合作用时，把光能转化 成化学能储存起来。 5.1864年，德国植物学家萨克斯的实验证明：光合作用的产物除氧
物质和B物质的相对分子质量之比是（ C ）
A．1∶2 C．8∶9 B．2∶1 D．9∶8
6.（2012·正定模拟）请按时间先后顺序排列下列事件（ C ） ①德国科学家萨克斯证明了绿色叶片在光合作用中产生了淀粉 ②美国科学家鲁宾和卡门用同位素标记法证明光合作用释放的氧 气全部来自参加反应的水
③英国科学家普利斯特利指出植物可以更新空气
恩格尔曼 鲁宾 卡门
ห้องสมุดไป่ตู้
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
卡尔文
CO2 中的碳转换成有机物的碳的途径
思考：光合作用的反应式 光能 CO2+H2O （CH2O）+O2 叶绿体 1.光合作用的原料：二氧化碳 、水 2.光合作用的产物：有机物、氧气 3.光合作用的条件：光能 4.光合作用的场所：叶绿体
《光合作用的探究历程》 学历案
《光合作用的探究历程》学历案一、学习目标1、了解光合作用探究历程中的重要实验及科学家的贡献。
2、理解光合作用的概念和反应式。
3、学习科学家的研究思路和方法，培养科学思维和探究能力。
二、学习重难点1、重点（1）光合作用探究历程中的重要实验及结论。
（2）光合作用的概念和反应式。
2、难点（1）科学家实验的设计思路和方法。
（2）对光合作用原理的理解和应用。
三、知识回顾在学习光合作用的探究历程之前，我们先来回顾一下一些与光合作用相关的基础知识。
植物通过叶片进行光合作用，叶片通常由表皮、叶肉和叶脉组成。
叶肉细胞中含有叶绿体，这是进行光合作用的场所。
叶绿体中含有叶绿素等色素，能够吸收光能。
四、光合作用的探究历程（一）海尔蒙特的柳树实验早在 17 世纪，比利时科学家海尔蒙特做了一个著名的柳树实验。
他把一棵重 25kg 的柳树苗栽种到一个木桶里，桶里盛有事先称过重量的土壤。
之后，他只用雨水浇灌柳树。
五年后，柳树增重了80 多千克，而土壤却只减少了不到 100 克。
海尔蒙特认为，柳树增加的重量主要来自雨水，而不是土壤。
但他忽略了空气中的物质对植物生长的作用。
（二）普利斯特利的实验18 世纪，英国科学家普利斯特利做了一个有趣的实验。
他把一支点燃的蜡烛和一只小白鼠分别放到密闭的玻璃罩里，蜡烛不久就熄灭了，小白鼠很快也死去了。
然后，他把一盆植物和一支点燃的蜡烛一同放到一个密闭的玻璃罩里，蜡烛没有熄灭。
他又把一盆植物和一只小白鼠一同放到一个密闭的玻璃罩里，小白鼠也能够正常地活着。
普利斯特利得出结论：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。
但是，当时他并不知道植物更新空气的具体成分是什么。
（三）英格豪斯的实验后来，荷兰科学家英格豪斯做了 500 多次植物更新空气的实验。
他发现，普利斯特利的实验只有在有光的条件下才能成功。
这说明，植物只有在光照下才能更新空气，光是植物进行光合作用的必要条件。
（四）萨克斯的实验19 世纪中叶，德国科学家萨克斯做了这样一个实验：他把绿叶先在暗处放置几小时，目的是消耗掉叶片中的营养物质。
光合作用探究历程
光合作用探究历程光合作用是地球上一种至关重要的生物化学过程，它能够利用光能将二氧化碳和水转化为有机物，并释放出氧气。
这个过程对维持大气中的氧气含量、提供养分和能量来源以及维持生物多样性都起着举足轻重的作用。
本文将探究光合作用的历程，从其起源、重要发现到深入研究等方面进行论述。
1. 光合作用的起源光合作用最早起源于约35亿年前的地球上的原始生物，这些生物利用光能进行自养生长。
起初，光合作用并不完善，只能在无氧环境下进行，产生的氧气无法排出。
然而，随着地球大气中氧气含量的逐渐增加，光合作用也得以持续发展和改进。
2. 光合作用的重要发现光合作用的重要性在18世纪和19世纪得以逐渐揭示。
著名的科学家约瑟夫·普里斯特利发现植物在光照下能够产生氧气，并可以将二氧化碳转化为有机物。
这项发现被认为是现代光合作用研究的开端。
随后，众多科学家如詹姆斯·伊恩·希尔、罗宾·海尔、鲁道夫·马格努斯等陆续对光合作用的化学过程以及相关的生物分子机制进行了进一步研究和发现，为后续的光合作用研究打下了坚实的基础。
3. 光合作用的深入研究随着科技的不断进步，对光合作用的研究也得到了显著推进。
通过光合作用相关蛋白复合体的结晶、酶的解析以及光合膜的结构分析，科学家们逐渐揭示了光合作用的分子机制和能量转换过程。
光合作用的核心是叶绿素分子的光合反应中心，它能够吸收太阳能并将其转化为化学能，进而催化二氧化碳的还原和水的氧化反应。
光合作用还涉及到一系列辅助色素和蛋白质分子，它们协同工作保证了光能的高效利用。
4. 光合作用在生态系统中的作用光合作用不仅在维持植物的生长和发育中起着核心作用，也在整个生态系统的运作中发挥着关键作用。
通过将二氧化碳转化为有机物，光合作用为其他生物提供了养分来源。
同时，光合作用还能够释放出氧气，维持大气中的氧气含量，为动物呼吸提供必需的氧气。
光合作用还通过能量的流动和化学能的储存，维持了生物圈中的能量平衡，维持了生物多样性和生态系统的稳定性。
光合作用的研究历程
光合作用的研究历程光合作用是地球上生命系统的基础环节，它能将太阳能量转化为生物化学能，支撑着生命系统的运行。
光合作用的研究历程可以追溯到19世纪，随着科学技术的不断发展，人们对光合作用的认识也在不断深化。
一、光合作用的初步探索19世纪初，人们对光合作用还知之甚少，直到1796年英国科学家英格汉姆才提出了植物吸收光能诱发氧气分离的概念，即光合作用。
1838年，瑞典科学家S. E. 塞贝克提出植物在光照下光合作用的本质是水分解，释放出氧气和氢离子，后者进一步被还原形成葡萄糖。
这是光合作用的基本反应方程式，被后来的科学家们所深入研究。
二、光合作用反应路径的探索1905年，德国生物化学家威廉・范特霍夫发现了叶绿素是存在于植物叶片中的绿色色素，具有吸收光子的功能。
这一发现为光合作用的反应路径研究提供了基础，为后续的研究打下了重要基石。
1929年，荷兰生物化学家C. B. van Niel运用化学分析的方法，提出了硫醇菌的光合作用反应路径，指出其产生氧气与碳酸盐还原，与绿色植物产生氧气与水分解的反应途径不同。
他的研究打破了人们对光合作用反应途径的传统观念，为研究生命系统的物质代谢奠定了基础。
三、光合作用机理的探究20世纪中期以来，科学技术的快速发展推动了光合作用机理的深入探究。
1951年，英国生物学家R. Hill测定了用光照射的细胞膜释放氧气时的光谱特性。
这一发现证实了塞贝克的研究成果，使得植物在光照下呼吸能与光合作用发生关联被进一步证实。
1961年，美国科学家Melvin Calvin发表了“碳的路径”实验成果，阐明了植物中一氧化碳化合物和糖类的形成过程。
这是对光合作用机理最深入且完整的解释之一，获得了1961年诺贝尔化学奖。
20世纪后期，人们利用先进的技术手段，如扫描透射电子显微镜、基因导向的重构等，对光合作用的细节机理进行了探究，为人类深入理解生命系统的能量来源提供了基础。
四、光合作用的应用研究随着对光合作用的深入探究，人们逐渐认识到光合作用是一项非常重要的技术手段。
光合作用的探究历程
总反应式：
光能
CO2 + H2O 叶绿体
（CH2O）+ O2
3、光合作用的过程
2H2O
O2
可见光
光解
吸收 色素分子
酶
4[H]
ATP
酶
ADP+Pi
2C3
还原
多种酶
固定 CO2 C5
C6H12O6+H2O
光反应
暗反应
光能、酶
6CO2+12H2O 叶绿体
C6H12O6+6H2O+6O2
原子转移？夜幕一降临，光合作用即停止？
同时证明：光合作用的进行需要光照条件 实验变量：有无光照
3、1880年，美国科学家恩格尔曼曼实验
水绵：丝状绿藻，淡水生活，细胞长筒状，
材料： 只有一个带极状叶绿体，螺旋排列在细胞中。
好氧细菌：进行有氧呼吸，对氧敏感,
细
光 束
黑暗中
光照下
现象：好氧细菌集中在叶绿体的受光部位。
为什么好氧细菌集中在叶绿体所有受光部位的周围？
（一）：
C18O2
（二）：
O2
CO2
18O2
H2O
H218O
绿藻
绿藻
你找到答案了吗？……
光合作用释放的O2全部来自于参与反应的H2O
5、20世纪40年代美国科学家卡尔文实验
最终探明：
CO2中的碳在光合作用中转化成有机 物中碳的途径，即卡尔文循环
通过对以上四个实验的分析，你能对光 合作用下一个定义了吗？……
（2）曲线a表示的化合物是__C_3__，在CO2浓度降低时，其 量迅速下降的原因是：_固__定__过__程_减__慢__，___C_3_形__成__量__减__少___； ____而__C_3_还__原__过__程__仍__在__进__行___。
光合作用探究历程
光合作用探究历程光合作用探究历程一、光合作用的发现光合作用是植物、藻类和某些细菌通过吸收太阳光能，利用二氧化碳和水合成有机物质的过程。
这个重要的生物化学过程在植物生命活动中起着至关重要的作用。
然而，这个过程是如何被科学界发现和揭示的呢？早在17世纪，荷兰科学家范·豪斯汀就开始了对植物生长的研究。
他观察到植物在光照下可以生长，而在黑暗中则不能。
这表明植物的生长与光照有关。
随后，在18世纪，法国科学家拉普拉斯和拉瓦锡进一步探讨了光合作用过程中物质和能量的转化。
拉瓦锡提出，植物在光合作用中吸收了二氧化碳和水，并释放出氧气。
到了19世纪，英国科学家达尔文对光合作用进行了更深入的研究。
他发现，光合作用是植物中的叶绿体通过吸收太阳光能而进行的。
这一重要发现为后来的光合作用研究奠定了基础。
二、光合作用的过程光合作用是一个复杂的生物化学过程，可以分为三个主要阶段：光反应、暗反应和产物运输。
1.光反应阶段：这一阶段主要发生在叶绿体中，植物通过光合色素吸收太阳光能，并将水分子分解为氧原子和氢离子。
同时，电子从还原型的辅酶Ⅱ传递给氧气，生成高能态的电子和还原型的辅酶Ⅱ。
这一过程释放出的能量用于合成ATP。
2.暗反应阶段：在暗反应阶段，植物利用光反应中生成的ATP和还原型的辅酶Ⅱ，将二氧化碳还原为有机物质，如糖类。
这一过程需要多种酶的参与，包括羧化酶、磷酸二氢酶等。
暗反应生成的有机物质被运输到植物体内的各个部位，供生长发育所需。
3.产物运输阶段：在光合作用过程中生成的有机物质需要通过运输才能到达植物体内的各个部位。
植物体内有一套复杂的运输系统，可以将光合作用生成的有机物质从叶绿体运输到其他部位，以满足生长发育的需要。
三、光合作用的机制光合作用的机制涉及到许多生物化学反应和能量转化过程。
其中最重要的是反应中心的电子转移和伴随的能量变化。
在光反应阶段，光合色素吸收太阳光能后，将电子从水分子中激发到高能态，再传递给氧气生成高能态的电子和还原型的辅酶Ⅱ。
光合作用探究历程
光合作用探究历程在我们生活的这个地球上，植物是生命的重要组成部分。
它们通过一种神奇的过程——光合作用，将阳光转化为生命所需的能量，并为整个生态系统提供了源源不断的物质基础。
而人类对于光合作用的探究，经历了漫长而曲折的历程。
早在公元前 3 世纪，古希腊哲学家亚里士多德就观察到植物生长与土壤似乎并没有直接的定量关系。
这一早期的观察虽然简单，但为后来的研究埋下了思考的种子。
到了 17 世纪，比利时的科学家海尔蒙特进行了一项著名的柳树实验。
他将一棵柳树苗栽种在一个装有定量土壤的木桶中，只浇水。
5 年后，柳树的重量增加了很多，而土壤的重量几乎没有减少。
海尔蒙特由此得出结论，认为植物生长所需的物质主要不是来自土壤，而是来自水。
然而，他的实验存在一定的局限性，没有考虑到空气等其他因素对植物生长的影响。
1771 年，英国科学家普利斯特利进行了一个有趣的实验。
他把一只点燃的蜡烛和一只小白鼠分别放到密闭的玻璃罩里，蜡烛不久就熄灭了，小白鼠很快也死去了。
而当他把一株绿色植物和点燃的蜡烛一同放到密闭的玻璃罩里，蜡烛就不容易熄灭；把绿色植物和小白鼠一同放到密闭的玻璃罩里，小白鼠也不容易窒息而死。
普利斯特利由此认为，植物可以更新因蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气。
但他并没有明确指出植物更新空气的成分是什么。
后来，荷兰科学家英格豪斯进行了 500 多次植物更新空气的实验。
他发现，普利斯特利的实验只有在有光的条件下才能成功。
这就表明，光照是植物更新空气的必要条件。
1782 年，瑞士的科学家森尼别通过实验证明，植物在光下放出氧气的同时，还要吸收二氧化碳。
随着化学学科的发展，1804 年，瑞士科学家索绪尔通过定量研究，指出光合作用过程中，植物制造的有机物和释放出的氧，是由吸收的二氧化碳和水转变而来的。
进入 19 世纪，科学家们对于光合作用的探究更加深入。
1864 年，德国科学家萨克斯做了一个经典的实验。
他把绿色叶片放在暗处几小时，目的是消耗掉叶片中的营养物质。
光合作用的探究历程与基本过程
光合作用的探究历程与基本过程光合作用是通过植物绿色器官，叶绿体中的叶绿素，利用太阳光的能量将二氧化碳和水转化为有机物质（如葡萄糖）和释放氧气的过程。
光合作用是地球上最重要的生物化学过程之一，能够维持地球上大部分生物的生存。
光合作用的历程可以追溯到17世纪荷兰微生物学家Antoine van Leeuwenhoek的观察。
他注意到在阳光下，水蕨植物的叶片产生了氧气泡，推测可能是阳光促使植物摄取了空气中的养分。
然而，直到1779年，荷兰医生Jan Ingenhousz从实验证明了植物只在受到阳光照射时释放氧气，这是光合作用的关键过程。
在19世纪初，瑞士植物学家Nicolas Theodore de Saussure通过一系列实验证明了光合作用的化学成分和元素变化。
他发现光合作用包括光合糖合成和水分解两个基本过程。
光合糖合成是指光合作用中的光反应，其中光能转化为化学能，并用于将二氧化碳转化为有机物质。
而水分解是指光合作用中的暗反应，其中光能储存在化学键中，并被用来将二氧化碳按照一定比例转化为葡萄糖。
20世纪初，德国生物化学家Melvin Calvin通过放射性同位素示踪技术，阐明了光合作用的化学途径，被认为是光合作用研究的一大突破。
他通过使用碳14同位素标记二氧化碳和葡萄糖，揭示了光合作用的详细过程。
他的实验证明了光合作用发生在叶绿体中的葡萄糖和光还原产物的化学途径，以及暗反应中碳元素的转化。
除了上述的探究历程外，近年来还有一些研究展示了光合作用进一步的细节过程和调控机制。
例如，美国植物生物学家Elizabeth Blackburn发现了一种光合作用关键酶Telomerase的活性调控，推测这种调控机制能够帮助植物在不同光照条件下更有效地进行光合作用。
此外，研究人员还发现了一些涉及光合作用的其他生物学过程，如光合作用与植物免疫系统之间的关系。
总的来说，光合作用的探究历程经历了几个重要的突破和发现，逐步揭示了光合作用的基本过程和化学机制。
光合作用探究历程和过程
小试牛刀：光合作用的定义
绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和 H2O转化成储存能量的有机物，并释放出O2 的过程。
反应物、条件、 场所、生成物
CO2＋H2O
光能 叶绿体
（CH2O）＋O2
糖类
课堂练习
1、海尔蒙特的实验结论不完全正确，是因
为实验中（ B ）
A、没有将所浇的水进行称重 B、没有考虑阳光、空气等因素 C、土壤是变化的，称重不准确
课堂练习
6、将一株植物培养在H218O中并进行光照，过一段时间后18O 存在于 D A．光合作用生成的水中 B．仅在周围的水蒸气中 C．仅在植物释放的氧气中 D．植物释放的氧气和周围的水蒸气中
美国卡尔文
用14C标记14CO2，供小球 藻进行光合作用，探明了 CO2中的C的去向，称为卡 尔文循环。
思考与讨论：
结合经典实验,思考光合作用的条件、场所、 原料、
产物是什么?能不能用一个反应式来表示?
英格豪斯实验——动力：光 萨克斯实验——产物：淀粉 恩格尔曼实验 —— 叶绿体是光合作用 的场所 原料——H2O和CO2 光能 CO2+H2O* (CH2O)+O2* 叶绿体
1779年，荷兰的英格豪斯
普利斯特利的实验只有在 阳光照射下才能成功；植物体 只有绿叶才能更新空气。
到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。
光 能
德国 梅耶
化 学 能
储存在什 么物质中？
1864年，德国萨克斯实验
暗处放置 几个小时 让一张叶片一半 曝光一半遮光 酒精脱色 碘液处理 用碘蒸气处理这片叶， 发现曝光的一半呈深 蓝色，遮光的一半则 没有颜色变化。
结论：植物可以更新空气
最经典总结-光合作用的探究历程与基本过程
最经典总结-光合作⽤的探究历程与基本过程光合作⽤的探究历程与基本过程[最新考纲] 1.光合作⽤的基本过程(Ⅱ)。
2.实验：叶绿体⾊素的提取和分离。
3.影响光合作⽤速率的环境因素(Ⅱ)。
考点⼀捕获光能的⾊素及其提取和分离实验（5年3考）1.叶绿体中的⾊素及⾊素的吸收光谱由图可以看出：(1)叶绿体中的⾊素只吸收可见光，⽽对红外光和紫外光等不吸收。
(2)叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量⼤，类胡萝⼘素对蓝紫光的吸收量⼤，对其他波段的光并⾮不吸收，只是吸收量较少。
2.叶绿体的结构与功能(1)结构模式图(2)结构外表：①双层膜内部②基质：含有与暗反应有关的酶③基粒：由类囊体堆叠⽽成，分布有⾊素和与光反应有关的酶(3)功能：进⾏光合作⽤的场所。
(4)恩格尔曼的实验：好氧细菌只分布于叶绿体被光束照射的部位。
3.光合作⽤的探究历程(连⼀连)答案①—A—b②—C—a③—E—e④—D—c⑤—B——d某植物叶⽚不同部位的颜⾊不同，将该植物在⿊暗中放置48 h后，⽤锡箔纸遮蔽叶⽚两⾯，如图所⽰。
在⽇光下照光⼀段时间，去除锡箔纸，⽤碘染⾊法处理叶⽚，观察到叶⽚，有的部位出现了蓝⾊，请思考：(1)实验时预先对植物进⾏暗处理，其⽬的是消耗掉原有淀粉，排除其对实验结果的⼲扰。
(2)实验中a与b、d对照可证明光合作⽤需叶绿体，e与b、d对照可证明光合作⽤需要光。
(3)本实验可证明光合作⽤的产物是淀粉。
捕获光能的⾊素和结构1.(2016·全国课标卷Ⅱ，4)关于⾼等植物叶绿体中⾊素的叙述，错误的是()A.叶绿体中的⾊素能够溶解在有机溶剂⼄醇中B.构成叶绿素的镁可以由植物的根从⼟壤中吸收C.通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的⾊素吸收⽤于光合作⽤D.⿊暗中⽣长的植物幼苗叶⽚呈黄⾊是由于叶绿素合成受阻引起的解析叶绿体中的⾊素能够溶解在包括⼄醇在内的有机溶剂中，A正确；镁作为细胞中的⽆机盐，可以离⼦状态由植物的根从⼟壤中吸收，进⽽参与叶绿素的合成，B正确；⼀般情况下，光合作⽤所利⽤的光都是可见光，可见光不包括红外光和紫外光，C错误；叶绿素的合成需要光，⿊暗中⽣长的植物幼苗，因没有光照⽽导致叶绿素合成受阻，使类胡萝⼘素的颜⾊显现出来，因⽽叶⽚呈黄⾊，D 正确。
《光合作用探究历程之萨克斯经典实验》
进一步的研究表明，光合作用的产物主要是葡萄糖等有机物，且其数量与光照强度、时间等因素密切相关。
确定光合作用产物的种类和数量
拓展光合作用研究领域
随着对光合作用机制的深入了解，人们开始探索其在农业生产、环境保护等领域的应用价值，如提高作物产量、改善生态环境等。
萨克斯实验为光合作用研究提供了重要的实验依据和方法论指导，推动了该领域的深入研究和发展。
对未来科学研究的思考
深化对光合作用机制的研究
尽管萨克斯实验揭示了光合作用的基本机制，但仍有许多细节和未知领域需要进一步探索。例如，光合作用中光能的吸收、传递和转化过程，以及不同光质对光合作用的影响等。
拓展光合作用研究的应用领域
随着对光合作用机制的深入了解，我们可以探索其在农业生产、环境保护和新能源开发等领域的应用。例如，通过改良作物品种或提高光合作用效率来增加粮食产量；利用光合作用原理来治理环境污染或开发新型太阳能电池等。
评价萨克斯实验在光合作用研究中的重要贡献，同时指出实验的局限性，如实验条件的控制、数据收集的精度等方面的问题。
数据解读
结论得出
实验意义与局限性
数据解读与结论
REPORTING
1
04 萨克斯实验在光合作用研究中的应用
2
揭示光合作用机制
探究光合作用中的物质转化
通过检测实验前后植物体内有机物的变化，揭示了光合作用中物质转化的途径和机制。
03
萨克斯实验主要采用定性观察的方法，缺乏精确的定量分析，难以准确评估光合作用的效率。
缺乏定量分析
改进方向探讨
深入研究暗反应
加强对暗反应的研究，揭示其与光反应的联系和相互作用机制，有助于更全面地理解光合作用的本质。
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课堂练习
2、普利斯特利和英格豪斯的实验以及此后 空气成分的分析，共同证实了（ C ） A、在光下叶绿体能产生气泡 B、绿色植物在光下能释放二氧化碳 C、绿色植物在光下能释放氧气 D、绿色植物能进行光合作用
二、光合作用的探究历程 （3）1779年荷兰科学家英格豪斯的实验
英格豪斯做了500多次更新空气的实验，为什么 有的能够成功，而有的却不能？
他的实验结论是什么？ 只有存在阳光时，植物只有绿叶才能更新空气。
问题：植物吸收和释放的究竟是什么气体呢？
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体内光合作用中的转移途径是
D
A．二氧化碳→叶绿素→葡萄糖
B．二氧化碳→ATP→葡萄糖
C．二氧化碳→五碳化合物→葡萄糖
D．二氧化碳→三碳化合物→葡萄糖
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课堂练习
6、将一株植物培养在H218O中并进行光照，过一段时间后18O
课堂练习
4、植物进行光合作用的必需条件是（ C ）
A、二氧化碳、水、氧气 B、光照、氧气、二氧化碳 C、叶绿体、光照、二氧化碳、水 D、水、光照、土壤
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课堂练习
5、科学家用14C标记二氧化碳，发现碳原子在一般植物
能量之源——光与光合作用
字水中学 张旭
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二、光合作用的原理和应用
光合作用的探究历程（P101－102）
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反应物、条件、 场所、生成物
CO2＋H2O
光能 叶绿体
（CH2O）＋O2
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糖类
课堂练习
1、海尔蒙特的实验结论不完全正确，是因 为实验中（ B ） A、没有将所浇的水进行称重 B、没有考虑阳光、空气等因素 C、土壤是变化的，称重不准确 D、没有给树苗施肥
探究三：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 得出结论
A气体无放射性，B气体具有放射性；而且等体 积二者的质量比为8︰9 。
光合作用产生的氧气来自于水，而不是来自于 二氧化碳。 ___________________________
的实验结论现在看来不太正确？ ___________________________
没有考虑到空_气___对___光___合___作___用___的___影_ 响。
结论：植物可以更新空气
有人重复了普利斯特利的实验，得到相反的结 果，所以有人认为植物也能使空气变污浊？
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二、光合作用的探究历程
（1）1648-1653年(比利时)海尔蒙特的实验
是谁首先想到 植物的生长与空
气有关的呢？
图A
图B
图C
图D
干燥土壤 90.8kg 只用雨水浇 五年后柳树长 土壤烘干后称
小柳树 2.25kg
灌
大
重
结论：植物是从实水验中前而不是从实土验壤后中得到营变养化物质。
思土考壤：干1重、这个9实0.验80有kg什么不9足0.之74处kg呢？ -0.06kg 柳 树没2、有你设认置2为对.2海5照k尔g实蒙验特，忽使7略6实.7了验0k哪结g个果重说要服+因7性4素.变75，差kg致。使他
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美国卡尔文
用14C标记14CO2，供小球 藻进行光合作用，探明了 CO2中的C的去向，称为卡 尔文循环。
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思考与讨论：
结合经典实验,思考光合作用的条件、场所、 原料、 产物是什么?能不能用一个反应式来表示? 英格豪斯实验——动力：光 萨克斯实验——产物：淀粉 恩格尔曼实验 —— 叶绿体是光合作用 的场所 原料——H2O和CO2
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课堂练习
3、萨克斯的实验使人们认识到，绿色植物在光照下不仅
能放出氧气，还能（ A ）
A、合成淀粉 B、合成能量 C、释放水蒸气 D、释放二氧化碳
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1864年，德国萨克斯实验
暗处放置 几个小时
让一张叶片一半 曝光一半遮光
酒精脱色
碘液处理 用碘蒸气处理这片叶， 发现曝光的一半呈深 蓝色，遮光的一半则 没有颜色变化。
暗处理的目的？
绿叶在光下制造淀粉。
光合作用释放的O2来自CO2还是H2O？
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1779年，荷兰的英格豪斯
普利斯特利的实验只有在 阳光照射下才能成功；植物体 只有绿叶才能更新空气。
到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。
光
化
能 德国 学 梅耶 能
储存在什 么物质中？
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小试牛刀：光合作用的定义
▪ 绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和 H2O转化成储存能量的有机物，并释放出O2 的过程。
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