光合作用的探究历程

这一过程中，光能哪里去了？
• 1845年，德国科学家梅耶根据能量转 化与守恒定律，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。
四、1864年德国的植物学家萨克斯 采用碘液检测淀粉的方法进行实验
萨克斯， J.von Sachs (1832～ 1897)
叶部分遮光
暗处理
滴加碘液
光照
这个实验得出什么结论？
C18O
2
O2
CO2
18O
2
H 2O
第一组 第二组
H218O
结论：光合作用释放的氧气来自水
六、1948年美国的科学家卡尔文 （M.Calvin）等人的实验
他用14C标记的CO2 追踪了光合作用过 程中碳元素的行踪， 从而进一步揭示了 光合作用中复杂的 化学反应。
卡尔文及其同事用来研究光合藻类CO2固定的仪器装置
提出问题：探究光合作用释放的氧气到底来自二氧 化碳还是水？
1、需要标记什么元素？ 18O2、H218O C 2、怎样设计对比实验？
C18O2+H2O CO2+H218O
C18O2
?
CO2
?
H 2O
第一组 第二组
H218O
预测1：第一组为O2，第二组为18O2，来自H2O； 预测2：第一组为18O2 ，第二组为O2 ，来自CO2； 预测3：两组既有18O2、也有O2，来自两者。
5年后
76.7kg 89.9kg
实验前后的差值 +74.43kg －0.1kg
结论：植物生长所需要的养料 主要来自水,而不是土壤。
直到18世纪中期：人们一直认为只 有土壤中的水分是植物建造自身 的原料。
二、1771年英国的科学家普利斯特利
结论：
植物可以 更新污浊 的空气。
普利斯特利（J.Pristly）通过植物和动物 之间进行气体交换的实验，第一次成功 地应用化学方法研究植物的生长。 乙 甲
三、1779年荷兰的科学家英格豪斯
500多次植物更新空气的 实验，又有何新发现？
植物体只有在光 下才能更新污浊 的空气。
甲
乙
英格豪斯知道植物更新了空气中的什 么成分吗？为什么？
不知道，受到当时化学发展水平的限制， 人们尚不知道植物吸收和释放的究竟是什 么气体。
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。
同位素标记法
放射性同位素可用于追踪物质的运 行和变化规律。用放射性同位素标记 的化合物，化学性质不会改变。科学 家通过追踪放射性同位素标记的化合 物，可以弄清化学反应的详细过程。 这种方法叫做同位素标记法。
结论：植物在光下产生了淀粉
1880年，美国科学家恩格尔曼的水绵实验
实验证明：氧是由叶绿体释放出来的。
1897年，人们首次把绿色植物的上述生理活动称为光 合作用。这样，柳苗的生长之迷也终于被揭开了。
五、1939年美国的科学家鲁宾 （S.Ruben）和卡门（M.Kamen）利 用同位素标记法进行了探究实验。
光合作用
原料2 CO2
动力
场所
Baidu Nhomakorabea
淀粉等有机物 产物2 水 原料1
产物1 O2
光合作用的探究历程
问题：植物生长所需的物质来自何处？
亚里士多德 (Aristotle)
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。
一、1627年比利时科学家海尔蒙特
五年后
开始 柳树的质量 2. 27kg 干土的质量 90kg