光合作用(一)光合作用发现史中的经典实验2018
光合作用(一)光合作用发现历程中的经典实验
N14 N15
中DNA
按半保留复制演绎推理
结果 预期
按全保留复制演绎推理
结果 预期
亲代DNA
15N 15N
15N 15N
在14N环境 中DNA复制 1次
15N 14N
14N 15N
15N 15N
14N 14N
DNA复 制2次
15N 14N 14N 14N 14N 14N 14N 15N
15N 15N 14N 14N 14N 14N 14N 14N
由于当时的科学界尚未发现空气的成分，所以当 时的人们并不知道植物更新了空气的什么成分。直到 1785年，由于发现了空气的组成，人们才明确绿叶在 光下吸收二氧化碳，放出氧气。
经过了100多年的探索，人们才明确植物吸收二
汉
水
丑
氧
化
碳
和水
，
在阳
光
的
照
射下
，
产
生
了
氧
气
。生 侯 伟 作 品
在这一过程中，光能哪去了？
外，其他的化学性质相同，因此只能放在元素周期表
的
同
一
位
置
，
这
就
是
同
位
素
名
称
最
初
的
由
来
。汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
放射性同位素：
原子核能自动放射出看不见的具
有一定穿透能力的射线。用特定
汉
水
丑
生
侯
的
显
影
装
置
可
检
测
到
。伟 作 品
稳定性同位素： 原子核比较稳定，不能发出射线
光合作用发现历程课件
第五节 光合作用的发现历程
一、光合作用的探究历程 1.盆栽柳树实验 2.普利斯特里实验 3.英根豪斯实验 4.萨克斯实验 5.恩格尔曼实验
极 细 光 束
黑暗中
光照下
结论：光合作用可以释放氧气
光合作用的场所—叶绿体
生命科学学院 生物科学一组09-1班
第五节 光合作用的发现历程
一、光合作用的探究历程 1.盆栽柳树实验 2.普利斯特里实验 3.英根豪斯实验 4.萨克斯实验 5.恩格尔曼实验
－0.057kg
结论：植物生长所需要的养料主要来自水,而不是土壤。
生命科学学院
生物科学一组09-1班
第五节 光合作用的发现历程
一、光合作用的探究历程 1.盆栽柳树实验 2.普利斯特里实验
结论：植物可以更新空气
生命科学学院 生物科学一组09-1班
第五节 光合作用的发现历程
一、光合作用的探究历程 1.盆栽柳树实验 2.普利斯特里实验 3.英根豪斯实验 带红星的木条
一、光合作用的探究历程 1.盆栽柳树实验 2.普利斯特里实验 3.英根豪斯实验 4.萨克斯实验 5.恩格尔曼实验 6.鲁宾，卡门实验 7.卡尔文碳循环实验 二、光合作用的概念 1.条件 2.场所
条件场所光照源自叶绿体生命科学学院
生物科学一组09-1班
第五节 光合作用的发现历程
一、光合作用的探究历程 1.盆栽柳树实验 2.普利斯特里实验 3.英根豪斯实验 4.萨克斯实验 5.恩格尔曼实验 6.鲁宾，卡门实验 7.卡尔文碳循环实验 二、光合作用的概念 1.条件 2.场所 3.原料
恩格尔曼试验在设计上有什么巧妙之处？
（1）选材方面，选用水绵为实验材料。水绵不仅 具有狭长的带状叶绿体，而且叶绿体螺旋状地分 布在细胞中，便于观察分析研究 （2）将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中， 排除了光线和氧气的影响，从而确保实验正常进行 （3）选用了极细光速照射，并且选用好氧细菌检测， 从而能够准确判断水绵细胞中释放氧的部位 （4）进行黑暗和曝光对比试验，从而明确 实验结果完全是光照引起的
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。
光合作用之发现历程中的经典实验(一轮复习)
更新空气。
由于当时的科学界尚未发现空气的成分，所以当 时的人们并不知道植物更新了空气的什么成分。直到 1785年，由于发现了空气的组成，人们才明确绿叶在 光下吸收二氧化碳，放出氧气。
经过了100多年的探索，人们才明确植物吸收二
汉
水
丑
氧
化
碳
和水
，
在阳
光
的
照
光能
CO2 + H2O 叶绿体 (CH2O) + O2
问题：光合作用产生的氧气中的氧来自 CO2 还是H2O？
1939年，鲁宾和卡门的实验
A
汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
?
?
B
20世纪40年代 【美】卡尔文14CO2→(14CH2O)
卡尔文循环
同位素标记法小结：
同位素：质子数相同，中子数不同的同一元素。例如，
称取5g的绿叶，剪碎，放入研钵中。
汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
少许二氧化硅和碳酸钙 再放入10mL无水乙醇
（二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙可
防止研磨中色素被破坏。）
将研磨液迅速倒入玻 璃漏斗中进行过滤。
收集滤液,封口。
2、分离绿叶中的色素
纸层析法
制备滤纸条
画滤液细线
铅笔线 画铅笔细线
细、直、齐 重复2—3次
光合作用（一）
光合作用发现史中的经典实验
18世纪中期 只有土壤中的水分是植物建造 自身的原料。
1771年，【英】普利斯特利的实验
汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
普利斯特利认为：植物可以更新因蜡烛燃烧或小白 鼠呼吸而变浑浊的空气。
当时有人重复了普利斯特利的实验，有的成功了， 有的却失败了。
光合作用探究历程及过程
光合作用探究历程及过程光合作用是生物体中最为重要的能量转化过程之一、它将光能转化成化学能，为生物体提供了所需的能量和有机物质。
光合作用的探究历程可以追溯到19世纪。
以下将详细介绍光合作用的探究历程和过程。
在1804年，意大利医生和物理学家亚历山大·沃尔塔发现了电池，这为电化学提供了重要的工具。
在随后的几十年里，科学家们开始研究电池和化学反应，并发展了电化学理论。
然而，直到19世纪末，科学家们才开始认识到光能可以通过化学反应转化为电能。
1883年，荷兰物理学家和化学家雅各布斯·赫尔丁（Jacobus Henricus van 't Hoff）提出了光合作用的基本概念。
他认为植物通过吸收光照射转化二氧化碳和水为有机物，并释放出氧气。
他的理论得到了广泛的认可，成为了现代光合作用的基础。
接下来，科学家们开始进行实验以验证光合作用的过程和机制。
1894年，德国生物化学家奥古斯特·威力（F.Č.v.Wettstein）通过将植物放在不同光强下进行实验，发现植物在光照下能够吸收二氧化碳并释放氧气。
他还发现，当植物处于黑暗或弱光条件下时，它们无法进行光合作用。
随着科学技术的进步，科学家们开始利用更先进的仪器和技术来研究光合作用的机制。
在1930年代，英国生物化学家罗宾·希尔（RobinHill）发现了光合作用的化学过程。
他发现，当植物叶片暴露在光照下时，产生的氧气和高能物质可以被光强较弱的光线所代替，推断出植物中存在着一个光合作用过程，将光能转化为化学能。
随后的几十年里，科学家们不断完善和深化对光合作用的理解。
1939年，美国生物物理学家罗兰·马特赛尔（Robert Emerson）证实了光合作用的光能捕获过程和传导；1954年，英国生物学家格利尔·真斯（Melvin Calvin）发现了光合作用中的碳固定过程，即光合作用产生的NADPH和ATP能够将二氧化碳转化为有机物质。
光合作用发现史及实验上课用
结论：
• 叶绿素a和合叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光， 胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。 • 注：因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反 射回来，所以叶片才呈现绿色。 问题：这些捕获光能的色素存在于细胞中 的什么部位？
光合作用的场所——叶绿体
叶绿素
叶绿素a
叶绿素b 色素 叶黄素 类胡萝卜素 胡萝卜素 吸收可见 的太阳光
A、二氧化碳 C、氧气 B、水 D、无机盐
2、普利斯特莱的实验说明（ C ）
A、光合作用可能在叶绿体中进行
B、氧气是由叶绿体产生的
C、光合作用可以放出氧气 D、光合作用需要光
科学研究的方法包括以下四个步骤：
提 出 问 题
进 行 实 验
分 析 结 果
得 出 结 论
正常苗
白化苗
正常幼苗能进 行光合作用制 造有机养料。
俗话说：“万物生长靠太阳”，为什么这 么说呢？我们来看一组数据： ①地球表面上的绿色植物每年大约制造 4400亿 吨有机物； ②地球表面上的绿色植物每年储存的能量约为 7．11×1018kJ，这个数字大约相当于240000 个三门峡水电站所发出的电力。
绿色植物储 存在有机物中的 能量来自哪呢？
太阳能
1779荷兰人扬· 英根豪斯实验
英根豪斯花了三个月的时间，用带叶 的枝条作了500次以上的实验，发现植物 在光照下才能（释放气体）更新空气。
结论：植物体的绿叶在
光下才能更新空气。
1864年德国人萨克斯
思考：1.1864年萨克斯欲探究光合作用的产物中有 淀粉。现提供一盆正常生长的绿色植物，黑纸片，酒 精、碘液等材料，小组讨论后，请帮助他设计该实验， 叙述其实验过程。
白化苗不能进行 光合作用，无法 制造有机养料。
(完整版)光合作用(一)光合作用发现史中的经典实验2018
卡尔文的思路：用C14标记的C14O2，供小球藻进行光合作 用，然后追踪检测其放射性依次出现在什么物质里，从 而弄明白CO2中的碳转化成有机物的途径。
汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
将小球藻放置在密闭容器中,然后将14C标记的14CO2 通入容器，在照光后的不同时间，将培养的小球藻浸入 热的乙醇中，这种处理有三种功效:杀死细胞、终止酶的
侯
的
显
影
装
置
可
检
测
到
。伟 作 品
稳定性同位素： 原子核比较稳定，不能发出射线
防止研磨中色素被破坏。）
滤纸吗？
将研磨液迅速倒入玻 璃漏斗中进行过滤。
收集滤液,封口。
2、分离绿叶中的色素
纸层析法
制备滤纸条
画滤液细线
剪去两
角的原
铅笔线
因？画铅笔细线
细、直、齐 重复2—3次
色素的分离： 纸层析法
原理：不同色素随层析液在滤纸上扩散速度 不同，从而分离色素。
培养皿
汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
一段时间后
一段时间后
普 利 斯 特 利 实 验
结论：植物可以更新空气
4、1779年，荷兰 英格豪斯的实验
A组 B组
结论：只有在实光验照重下复绿了叶5才0可0多以次更新空气
1785年，发现了空气的组成， 科学家在明确绿叶在光下放出的 气体是氧气，吸收的是二氧化碳
5、 1845年，德国的科学家梅 耶指出：植物光合作用时，把光能 转换成化成化学能储存起来。
最早发现的碳元素原子量是12，后来又发现了原子量
为13和14的碳元素，12C、13C和14C除了原子量不同
外，其他的化学性质相同，因此只能放在元素周期表
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。
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。
光合作用发现史中部分经典实验
光合作用发现史中部分经典实验
年代
科学家
实验材料
实验过程
实验现象
结论
1771年
普里斯特利（英）
密闭玻璃罩、小鼠、绿色植物
①将点燃的蜡烛与绿色植物置于密闭玻璃罩内；②将小鼠与绿色植物置于密闭玻璃罩内。
①蜡烛不易熄灭；②小鼠不易窒息。
植物能更新空气。
1864年
萨克斯（德）
绿色叶片
绿色植物暗处理后，一半暴光，一半遮光，后经碘蒸汽处理。
①遮光部分颜色不变；②暴光部分颜色变深蓝。
绿色植物光合作用中产生了淀粉。
1880年
恩吉尔曼（德）
水绵和好氧性细菌
将载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气并且黑暗的环境里：①用极细光束来照射水绵，②临时装片完全暴露在光下。
光合作用释放的氧全部来自水。
①好氧细菌只集中在叶绿体被光束照射到部分附近；②好氧细菌集中在叶绿体所有受光部位周围。
①氧是叶绿体产生的；②叶绿体是光合作用的场所。
20世纪30年代
鲁宾和卡门（美）
绿色植物，氧的同位素H218O和C18O2，、
①向第一组绿色植物提供H218O和CO2；②向第二组同种绿色植物提供H2O和C1
光合作用(一)光合作用发现史中的经典实验2018
提问4 四条链中，有两条是原来的模板链，称为“母链”，两条新合成的链称为“子链”，你觉得复制后的两个DNA的两条链是怎样的？
？
对ＤＮＡ复制方式的推测
半保留复制
半保留复制
你觉得这两种DNA最大的区别是什么？
注意：层析液不能没及滤液线
（石油醚）
叶绿素
类胡萝卜素
叶绿素a(蓝绿色)
叶绿素b（黄绿色）
胡萝卜素（ 橙黄色）
叶黄素（黄 色）
胡爷爱币
(1/4)
(3/4)
3、色素的种类
分析：为什么植物春夏叶子翠绿，而深秋则叶片金黄呢？
由于叶绿素的含量大大超过类胡萝卜素，而使类胡萝卜素的颜色被掩盖，只显示出叶绿素的绿色
14C标记的14CO2可以用来研究_____________的过程
同位素的应用：
1、噬菌体是如何侵染大肠杆菌的？
假设一：噬菌体的蛋白质外壳进入细菌，DNA未进入
假设二：噬菌体的DNA进入细菌，蛋白质外壳未进入
假设三：噬菌体的DNA和蛋白质外壳都进入了细菌
2、如何才能知道噬菌体的DNA和蛋白质外壳有没有进入细菌？
放射性同位素示踪法
能不能用H3、C14标记噬菌体？
DNA：C、H、O、N、P
蛋白质：C、H、O、N、S
P32
S35
能不能同时用P32和S35标记噬菌体？
①先标记细菌：在含有放射性同位素32P的培养基中培养细菌。
②再标记噬菌体:用上述细菌培养噬菌体，制备含32P的噬菌体
如何标记噬菌体？
第一组实验：用35S标记的噬菌体（跟踪噬菌体的_____）侵染普通的大肠杆菌，保温一段时间，搅拌，离心，检测沉淀物（大肠杆菌）和上清液的放射性。
高中生物光合作用知识点(精选5篇)
高中生物光合作用知识点（精选5篇）学习有如母亲一般慈爱，它用纯洁和温柔的欢乐来哺育孩子，如果向它要求额外的报酬，也许就是罪过。
以下这5篇高中生物光合作用知识点是来自于作者的光合作用的范文范本，欢迎参考阅读。
生物光合作用知识点篇一光合作用是一系列复杂的代谢反应的总和，是生物界赖以生存的基础，也是地球碳氧循环的重要媒介。
(一)光合作用的产物1. 有机物：绿色植物在光照条件下进行光合作用，主要产生淀粉，并可进一步合成其他有机物。
2. 氧气：动植物和人的呼吸及燃料燃烧消耗的氧气，都是光合作用产生的'。
（二）光合作用的原料1. 二氧化碳：在缺少二氧化碳的情况下，植物不能制造出光合作用的产物(淀粉)，说明二氧化碳是光合作用的原料。
2. 水：光合作用放出的氧来自参与光合作用的水，这说明水也是光合作用不可缺少的原料。
总结：光合作用，即光能合成作用，是植物、藻类和某些细菌，在可见光的照射下，经过光反应和暗反应，利用光合色素。
生物光合作用知识点篇二1、光合作用概念：绿色植物利用光提供的能量，在叶绿体中合成了淀粉等有机物，并且把光能转变成化学能，储存在有机物中，这个过程叫光合作用。
2、光合作用实质：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。
3、光合作用意义：绿色植物通过光合作用制造的有机物，不仅满足了自身生长、发育、繁殖的需要，而且为生物圈中的其他生物提供了基本的。
食物来源、氧气来源、能量来源。
4、绿色植物对有机物的利用用来构建之物体；为植物的生命活动提供能量5、呼吸作用的概念：细胞利用氧，将有机物分解成二氧化碳和水，并且将储存在有机物中的能量释放出来，供给生命活动的需要，这个过程叫呼吸作用。
6、呼吸作用意义：呼吸作用释放出来的能量，一部分是植物进行各项生命活动（如：细胞分裂、吸收无机盐、运输有机物等）不可缺少的动力，一部分转变成热散发出去。
总结：光合作用给植物提供能量，让绿色植物生存下来。
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）
光合作用的研究历史
光合作用的研究历史对光合作用的最早研究可以追溯到17世纪的英国科学家约瑟夫·普利斯特利（Joseph Priestley）和尤格·瓦尔发（Jan Ingenhousz）。
普利斯特利通过实验证明了绿色植物能够使光合作用产生氧气，而无法得到一个完全的解释。
而瓦尔发则发现了植物在光照下才能进行光合作用的现象。
到了19世纪，德国植物生理学家朱利奥斯·冯特费利茨（Juliusvon Sachs）解释了绿色植物的光合作用具体过程。
他发现光合作用需要光照和二氧化碳，并且产生了氧气和有机物质。
这些发现为后续的研究奠定了基础。
在20世纪之前，对光合作用的研究主要是通过观察和实验得到的结果。
然而，对于光合作用的详细机制还有很多未知之处。
到了20世纪初，瑞士生物化学家卡尔·卡尔布斯（Carl T. Correns）等人通过实验证明了光合作用是通过光合色素来捕获光能实现的。
接着，英国生物化学家罗伯特·希尔（Robert Hill）在1939年证明了光反应和暗反应之间的关系，说明了光合作用的两个阶段。
进入1950年代，美国生物化学家梅尔文·卡瓦尔（Melvin Calvin）通过对放射性同位素碳的标记实验，揭示了光合作用的暗反应是通过卡尔文循环进行的。
这一发现为之后对光合作用的研究奠定了基础，并且梅尔文·卡瓦尔因此获得了诺贝尔化学奖。
在20世纪后半叶，对光合作用的研究逐渐转向分子水平。
通过研究光合作用的相关酶以及叶绿体中的反应中心和光合色素分子，科学家们逐渐揭示了光合作用的详细机制。
例如，科学家发现了光合作用中光能的捕获和转导的分子基础，反应中心II和反应中心I。
同时，揭示了光能的利用过程中相关辅酶和细胞呼吸的关系。
这些发现加深了人们对光合作用的理解，并且为人工模拟光合作用提供了指导。
到了21世纪，随着生物技术和分析技术的不断发展，对光合作用的研究越发深入和细致。
《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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侯
的
显
影
装
置
可
检
测
到
。伟 作 品
稳定性同位素： 原子核比较稳定，不能发出射线
14C是放射性同位素，12C、13C则是
稳定性同位素。高中阶段学习过的放射
性同为素还有_______、_______、
________、131I等。需要注意的是15N和
O是稳定性同位素。 18
汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
大肠杆菌
①先标记细菌：在含有放射性同位素 32P的培养基中培养细菌。 ②再标记噬菌体:用上述细菌培养噬菌 体，制备含32P的噬菌体
第一组实验：用35S标记的噬菌体（跟踪噬菌体的_____） 侵染普通的大肠杆菌，保温一段时间，搅拌，离心，检 测沉淀物（大肠杆菌）和上清液的放射性。
第二组实验：用32P标记的噬菌体（跟踪噬菌体的_____） 侵染普通的大肠杆菌，保温一段时间，搅拌，离心，检 测沉淀物（大肠杆菌）和上清液的放射性。
同位素的应用：
②科学家也可通过测量分子质量或用离心技术来区 别同位素。
用18O标记的H218O和C18O2可以用来研究 ____________________________________。
用15N标记的大肠杆菌的DNA可以用来研究 ____________________________________。
最早发现的碳元素原子量是12，后来又发现了原子量
为13和14的碳元素，12C、13C和14C除了原子量不同
外，其他的化学性质相同，因此只能放在元素周期表
的
同
一
位
置
，
这
就
是
同
位
素
名
称
最
初
的
由
来
。汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
放射性同位素：
原子核能自动放射出看不见的具
有一定穿透能力的射线。用特定
汉
水
丑
生
防止研磨中色素被破坏。）
滤纸吗？
将研磨液迅速倒入玻 璃漏斗中进行过滤。
收集滤液,封口。
2、分离绿叶中的色素
纸层析法
制备滤纸条
画滤液细线
剪去两
角的原
铅笔线
因？画铅笔细线
细、直、齐 重复2—3次
色素的分离： 纸层析法
原理：不同色素随层析液在滤纸上扩散速度 不同，从而分离色素。
培养皿
汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
卡尔文的思路：用C14标记的C14O2，供小球藻进行光合作 用，然后追踪检测其放射性依次出现在什么物质里，从 而弄明白CO2中的碳转化成有机物的途径。
汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
将小球藻放置在密闭容器中,然后将14C标记的14CO2 通入容器，在照光后的不同时间，将培养的小球藻浸入 热的乙醇中，这种处理有三种功效:杀死细胞、终止酶的
照
射
恩吉尔曼实验的结果
积 极 思 维
分析：这一巧妙的实验说明了什么？
叶绿体中的色素对不同波长的吸收的 强度不同，主要吸收红光与蓝紫光， 几乎不吸收绿光
8.1939年，美国的科学家鲁宾和卡门利用同位素 标记法,用18O做示踪原子，对光合作用的产物氧 气中氧的来源进行了探究。
鲁宾和卡门实验
CO2
18O2
32P标记的噬菌体可以用来研究噬菌体侵染大肠杆菌的 过程中_________是否进入大肠杆菌
14C标记的14CO2可以用来研究_____________的过程
汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
大肠杆菌
1、噬菌体是如何侵染大肠杆菌的？ 假设一：噬菌体的蛋白质外壳进 入细菌，DNA未进入 假设二：噬菌体的DNA进入细菌， 蛋白质外壳未进入
作用、提取溶解的分子。然后将提取物用纸层析法分离，
并通过一定的方法鉴定其成分。
①通C14O2光下培养 ②杀死细胞，终止光合作用 ③提取溶液中的物质，纸层析法分离 ④从滤纸上洗脱物质，并鉴定
实验结果：
照光30秒，发现放射性出现在多种化合物 中，有C C C C C 化合物。汉
水 丑 生 侯 伟 作 品
层析液
色素在层析液体中溶解度大，扩散速度快；溶解度 小，扩散速度慢。
（石油醚）
注意：层析液不能没及滤液线
3、色素的ห้องสมุดไป่ตู้类
胡萝卜素（ 橙黄色）
胡
类胡萝卜素
爷
(1/4)
叶黄素（黄 色）
爱
叶绿素a(蓝绿色)
叶绿素
币
(3/4) 叶绿素b（黄绿色）
汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
分析：为什么植物春夏叶子翠绿，而深秋则叶片金 黄呢？
与作用
(橙黄色) (黄色)
吸收蓝紫光
(蓝绿色)
吸收红光、蓝紫光
(黄绿色)
叶绿素a（中心色素）具有吸收、传递和 转换光能的作用，其余色素（天线色素） 仅具有吸收和传递光能的作用。
(2014·绵阳模拟)某生物兴趣小组想探究蔬菜不同叶 片在叶绿素含量上的区别，选择了新鲜菠菜的“绿叶 ”、“嫩黄叶”，做“绿叶中色素的提取和分离”实
对ＤＮＡ复制方式的推测
提问4 四条链中，有两条是原来的模板链，称为“母链”， 两条新合成的链称为“子链”，你觉得复制后的两个DNA的两 条链是怎样的？
？
半保留复制
半保留复制
轻DNA
汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
重DNA
N14 N14
N15 N15
你觉得这两种DNA最大的区别是什么？ 分子质量
如何依据两种DNA分子质量不同这一特点来区分两 种DNA？ 离心
C18O2
O2
绿色植物
（如小球 藻）
H218O
H2O
光合作用产生的有机 物又是怎样合成的呢？
1961年诺贝 尔化学奖得主
20世纪40年代，美国科
学家卡尔文利用放射性
同位素14C标记的14CO2做 实验研究这一问题。最
终探明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。
同位素的应用：
①科学家通过特殊的放射性显影装置追踪放射性同位 素标记的化合物，可以弄清生命活动和化学反应的过 程。例如。汉
水 丑 生 侯 伟 作 品
用3H标记的氨基酸可以用来研究___________过程
35S标记的噬菌体可以用来研究噬菌体侵染大肠杆 菌的过程中_________是否进入大肠杆菌。
3、 4、 5、 6、 7
如何确定放射性首先出现在哪个化合物中？
卡尔文和他的科研小组通过不断缩短光照 时间，发现放射性几乎只出现在一种三碳化合 物（ C3化合物）中，从而证明最先生成的是C3 化合物。
光合作用的探究历程(连线)
知识梳理
答案
同位素标记法小结：
同位素：质子数相同，中子数不同的同一元素。例如，
N14 N15
中DNA
按半保留复制演绎推理
结果 预期
按全保留复制演绎推理
结果 预期
亲代DNA
15N 15N
15N 15N
在14N环境 中DNA复制 1次
15N 14N
14N 15N
15N 15N
14N 14N
DNA复 制2次
15N 14N 14N 14N 14N 14N 14N 15N
15N 15N 14N 14N 14N 14N 14N 14N
由于叶绿素的含量大大超过类 胡萝卜素，而使类胡萝卜素的 颜色被掩盖，只显示出叶绿素 的绿色
由于叶绿素比类胡萝卜素易 受到低温的破坏，秋季低温 使叶绿素大量破坏，而使类 胡萝卜素的颜色显示出来
二、色素的作用
叶绿体中的色 素提取液
叶绿素主要吸收_蓝__紫_光__、__红_光__ 类胡萝卜素主要吸收_蓝__紫_光____
一段时间后
一段时间后
普 利 斯 特 利 实 验
结论：植物可以更新空气
4、1779年，荷兰 英格豪斯的实验
A组 B组
结论：只有在实光验照重下复绿了叶5才0可0多以次更新空气
1785年，发现了空气的组成， 科学家在明确绿叶在光下放出的 气体是氧气，吸收的是二氧化碳
5、 1845年，德国的科学家梅 耶指出：植物光合作用时，把光能 转换成化成化学能储存起来。
1 23 4
1、问题：植物生长所需的物质来自何处？
2000多年前 亚里士多德 (Aristotle)
认为：构成植物 体的原料是土壤 植物增加的重量=土壤减少的重量
2、1648年比利时海尔蒙特的实验 五年后
柳树增重80kg 土壤只减少0.06kg
结论：植物增重主要来自水分
3、1771年英国普利斯特利实验
假设三：噬菌体的DNA和蛋白质外 壳都进入了细菌
2、如何才能知道噬菌体的DNA和 蛋白质外壳有没有进入细菌？
放射性同位素示踪法
P DNA：C、H、O、N、P 32
能不能用H3、C14标记噬菌体？
汉
水
丑
生
侯
伟
作 品
S 蛋白质：C、H、O、N、S 35
能不能同时用P32和S35标记噬菌体？
如何标记噬菌体？
依据：能量转换和守 恒定律
光
化
能 德国 学 梅耶 能
储存在什 么物质中？
6、1864年萨克斯的实验
光照
一 在 半 暗 曝 处 光 放 ， 置
一 几 暗处理
半 小 遮 的 光 叶 片
碘蒸汽处理
酒精 脱色
结论:绿色叶片在光合作用中产生了淀粉
7.1880年，美国科学家恩格尔
曼
黑
暗
处
暴
用
露
极
在
细
光
光
下
束
验。实验结果如右图，下列判断正确的是( A )