光合作用的研究历史
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。
光合作用的研究历程
光合作用的研究历程
光合作用是生物界中最重要的能量转化过程之一，它使得植物和一些细菌能够利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气。
对光合作用的研究历程可以追溯到18世纪。
在18世纪末，瑞士科学家亨利·德·桑特-伯万提出了光合作用的概念。
他观察到，绿色植物在光照下会释放出氧气，并假设这些植物通过吸收光能将水分解为氢和氧气。
然而，他并没有将光合作用与二氧化碳的转化联系起来。
19世纪，德国植物生理学家朱利叶斯·冯特教授继续研究光合作用，他发现了光合作用的化学反应方程式，并提出了植物中的叶绿素是光合作用的关键物质。
冯特的研究奠定了现代光合作用理论的基础。
20世纪初，美国植物生理学家约翰·麦克尔迪尔和亚瑟·希勒合作进行了一项重要实验，该实验确定了光合作用的光反应和暗反应两个阶段。
麦克尔迪尔和希勒使用了氧气浓度的变化来测量光反应的速率，并发现光合作用是一个光化学过程，产生的氧气来自于水的分解。
随着科技的发展，人们对光合作用的研究也日益深入。
通过利用放
射性同位素示踪技术，科学家们确定了光合作用的具体化学过程，揭示了光合作用的分子机制。
同时，通过基因工程和生物化学技术，科学家们还研究了光合作用调控机制和光合作用相关蛋白质的功能。
如今，对光合作用的研究已经涵盖了从分子水平到生态系统水平的多个层面。
科学家们致力于深入理解光合作用的基本原理，开发新型的光合作用模型和技术，以应对日益严重的能源和环境问题。
光合作用的研究不仅在农业和生物能源领域具有重要意义，也为其他科学领域的发展提供了重要的基础。
光合作用的研究历史
时间事件1648 荷兰人van Helmont 。
柳树种植实验，认为柳树增加的重量来自于灌溉用的水。
1727 英国Stephan Hales 《静力学短论，包括植物静力学或关于植物浆液的一些静力学试验的考察》。
植物从空气中得到了一部分营养。
1748,177 0 1748 俄国罗蒙诺索夫1770 法国Antoine Lavoisier 质量守恒定律1770-1785化学家气体收集及分析1771 及之Joseph Priestley1776 《对不同种空气的试验和观察》植物改善空气的发现后1773 荷兰人Jan Ingenhouse 听闻上述实验.1773 年，做了500 次以上关于植物影响空气的实验。
10 月，发表《关于植物的实验，它们是日光下改善空气和在阴暗处和夜间损坏空气的强大力量的发现》1782 瑞士Jean Senebier 《关于日光影响的三界物质，特别是植物界所起变化的物理化学论文集》固定的空气（二氧化碳）溶于水就是植物从周围空气中吸取的营养，这也是它们转化固定空气，供应纯净空气的来源。
1804 日内瓦Nicolas Theodore de Saussure 《关于植物化学的研究》植物产生的有机物质总量以及它们释放的氧量，远远超过它们消耗的固定空气（二氧化碳）的量。
光合作用必定还用水作为反应物。
1817 法国化学家P.J.Pollotier 和J.B.Caventou 提出“chorophyll ”叶绿素一词。
来源于希腊文？“chloros ”绿色和“phyllon ”叶。
1845 德国医生Julius Robert Mayer 《有机体的运动及其与代谢的关系》植物取得一种力量——光，并产生另一种力量——化学差异。
将能量转化定律公式化。
1864 法国植物生理学家T.B. Boussinganltu ，研究多种陆生植物，发现光合作用比值“吸收二氧化碳量/释放氧气量=1 ”1864 德国植物生理学家Julius Sachs 植物半叶实验。
光合作用的研究历史概述
实验有时成功有时失败，为什么？
A
B
问题1、为什么先在暗处放置12小时？ 问题2、为什么在加碘液前要用放在酒精中加热？
实验设计原则：
对照原则 单一变量原则
* 选用水绵作为实验材料。水绵不仅具有细而长
的带状叶绿体，而且叶绿体螺旋状地ห้องสมุดไป่ตู้布在细 胞中，便于观察和分析研究。
*临时装片放在黑暗并且没有空气中，排除了光 线和氧的影响，从而确保实验能正常进行。
*选用极细的光束照射，并且用需氧菌进行检测， 从而能判断出水绵细胞中释放氧的部位。 *进行黑暗（局部光照）和曝光的对比试验，从 而明确实验结果完全是由光照引起的。
1880年恩格尔曼实验 1939年鲁宾（美）同 位素标记法 光合作用产生淀粉
光合作用的场所是叶绿体 光合作用释放的氧来自于水
20世纪40年代卡尔文 探明了CO2转化成有机物的途径 （美）实验
五年后
柳树增重74.47kg 土壤减少0.06kg
水分是建造植物体的唯一原料
水 绵
叶绿体
恩格尔曼设计的巧妙之处
第2节 光 合 作 用
一、光合作用的研究历史
？
威尔史戴特
費雪
卡尔文
伍德沃德
哈特姆特· 米歇尔
光合作用的发现
1642年范 •赫尔蒙特（比）实验 植物的养料来自于水 1771年普里斯特利（英）实验 1779年英格豪斯（荷）实验 植物能更新空气 光照是植物放氧的条件
光合作用的发现
1864年萨克斯（德） 实验
光合作用的历史
光合作用的历史一、古代发现在古代，人们已经开始观察到一种神奇的现象，即植物在太阳下生长茂盛。
古埃及人相信太阳是所有生命的创造者，植物能够通过太阳的光线进行某种转化来生长。
这种现象引发了人们对光合作用的好奇与探索。
二、植物光合作用的启示17世纪，“生命之火”的理论被研究者鲍因提出，他认为光合作用如同植物的呼吸一样，是植物生存的关键。
这种启发促使科学家们开始深入研究植物如何利用阳光进行光合作用的过程。
三、光合作用的关键发现19世纪末20世纪初，科学家们对光合作用的研究取得了重大突破。
荷兰科学家范尼尔发现植物只有在光照下才能释放氧气，他发现了氧气的来源是水分子，这一发现揭开了光合作用的核心过程。
四、光合作用的机制解析20世纪，科学家们对光合作用的机制有了更深入的理解。
他们发现叶绿体是光合作用的主要场所，光能被捕获并转化为化学能。
通过光合作用，植物可以将二氧化碳和水转化成糖类物质，并释放出氧气。
五、现代光合作用研究随着科学技术的飞速发展，现代对光合作用的研究变得更加深入和细致。
科学家们利用分子生物学、蛋白质结构等技术手段，揭示了光合作用背后更为复杂的化学过程。
六、光合作用的意义与展望光合作用作为自然界中一个重要的生命过程，对地球生态系统的稳定起着至关重要的作用。
通过光合作用，植物制造出氧气、提供能量和营养物质，为整个生物圈的生存发展做出了巨大贡献。
结语光合作用的历史早已悠久，经过多个阶段的探索与发现，人类对光合作用的了解不断深化，这一生命之源的奥秘仍然让我们充满好奇和探求。
愿科学家们继续保持对光合作用的研究热情，揭示更多有关这一生命过程的秘密。
第二课时光合作用探究历程和过程
4.将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的C02条件 下。如果将环境中C02含量突然降至极低水平，此时 叶肉细胞内的C3化合物、C5化合物和ATP含量的变化 情况依次是( C ) A. 上升；下降；上升 B. 下降；上升；下降 C. 下降；上升；上升 D. 上升；下降；下降
5.某科学家用含有14C的CO2来追踪光合作用中的C原 子，14C的转移途径是（ D） A、CO2 叶绿体 ATP B、CO2 叶绿素 ATP C、CO2 乙醇 糖类 D、CO2 三碳化合物 糖类
6、在光照充足的环境里，将黑藻放入含有18O的 水中，过一段时间后，分析18O放射性标记，最 先（ D ） A.在植物体内的葡萄糖中发现 B.在植物体内的淀粉中发现 C.在植物体内的淀粉、脂肪、蛋白质中均可发现 D.在植物体周围的空气中发现
五、化能合成作用
自养生物：能利用环境中的无机物合成有 机物来维持自身的生命活动。
O2
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 和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出 氧气的过程。
光合作用
光合作用的化学反应式：
光
14CO 2
+ H2
18O
(14CH2O) +
18O 2
叶绿体
二、光合作用的过程
光能 (CH2O) +*O2 CO2+H2*O 叶绿体
反应条件： 光能等
1843年 1864年 1880年 1939年
结论： 氧是由 叶绿体 释放出来的， 叶绿体 是光合 作用的场所。 再次证明，光合作用需要 光照 。
五、1880年德国科学家恩格尔曼实验
公元前 3世纪 1648年
1771年
1779年
恩格尔曼在证明了光合作用的放氧部位是叶绿 体后，紧接着又做了一个实验：他用透过三棱镜的 光照射水绵临时装片，结果见下图：
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。
光合作用探究历程
光合作用探究历程在我们生活的这个奇妙世界中，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和物质。
那么，人类是如何逐渐揭开光合作用这一神秘面纱的呢？这是一个充满探索和发现的历程。
早在公元前 3 世纪，古希腊哲学家亚里士多德就对植物的生长进行了观察和思考。
然而，当时的人们对于植物生长的原理还知之甚少。
时间来到了 17 世纪，比利时的科学家海尔蒙特做了一个著名的柳树实验。
他把一棵柳树苗种在一个木桶里，桶里装着事先称过重量的土壤。
然后，只给柳树浇水，5 年后，柳树增重了很多，而土壤的重量几乎没有减少。
海尔蒙特由此得出结论：植物是从水中获取生长所需的物质的。
但他忽略了空气对植物生长的影响。
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，蜡烛很快熄灭，小白鼠很快死去。
然后，他把一株绿色植物和点燃的蜡烛、小白鼠一起放进密闭的玻璃罩，蜡烛没有熄灭，小白鼠也能正常活着。
普利斯特利得出结论：植物能够更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气。
然而，他并不知道植物更新空气的具体成分。
后来，荷兰科学家英格豪斯经过多次实验发现，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发现，植物在光下放出氧气的同时，还会吸收二氧化碳。
随着科学技术的不断进步，到了 1804 年，瑞士科学家索绪尔通过定量研究，证明了水参与了光合作用。
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。
然后，他把叶片一半曝光，一半遮光。
一段时间后，用碘蒸气处理叶片，发现曝光的那一半叶片呈深蓝色，遮光的那一半叶片则没有颜色变化。
这个实验证明了光合作用的产物中有淀粉。
进入 20 世纪，科学家们对光合作用的研究更加深入。
美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法，研究了光合作用中氧气的来源。
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___。
光合作用机理研究进展及其应用前景
光合作用机理研究进展及其应用前景光合作用是生命体利用阳光能量进行化学反应的过程，其机理研究一直是生命科学领域的重要研究方向。
随着科技的不断进步，对光合作用的研究也越来越深入，其应用前景也越来越广阔。
一、光合作用机理的研究进展光合作用是生命体存在的基础，对其机理的深入研究一直是生命科学领域的重要问题。
自20世纪初以来，科学家们通过一系列的实验研究，逐步揭示了光合作用的机制。
1.1 光合色素的发现最早的光合色素发现于1779年，当时荷兰科学家雅各布斯·戈美勒研究柳叶上的黑斑时，发现了一种能够吸收光线的绿色物质并注意到其在光照下放出氧气的现象。
这就是后来所确认的第一种光合色素——叶绿素。
1.2 光合作用反应链的揭示20世纪初，科学家们通过一系列的实验，逐步揭示了光合作用反应链的整个过程，包括光反应、光化学反应和暗反应等环节，对其机理有了更深入的认识。
1.3 光合作用与氧化磷酸化的关系20世纪30年代，科学家们发现光合作用的过程与细胞呼吸的过程有密切的关系，进一步揭示了光合作用和氧化磷酸化之间的关系。
1.4 光合作用中的光递质20世纪60年代，科学家们发现了光合作用中的光递质，即能够在光反应中接收和传递光能的神经递质。
这些发现进一步深化了对光合作用机理的认识。
二、光合作用的应用前景2.1 能源领域光合作用是一种绿色能源，其应用前景广阔。
通过利用光合作用产生的生物质，可以制备生物燃料、乙醇等燃料，实现能源的可持续利用。
此外，通过模拟光合作用过程设计太阳能电池也有很大的应用前景。
2.2 医学领域光合作用能够为药品的制备提供有力的依据。
通过对光合作用机理的研究，可以发现很多生物活性物质以及药用植物中的成分，为开发新药提供有力的支撑。
2.3 污染治理光合作用与环境污染治理也密切相关。
研究表明，光合作用能够有效地降解环境中的有机污染物，通过利用光合作用的原理来净化空气及水体，也有很大的应用前景。
2.4 农业领域光合作用在农业领域的应用也十分广泛。
光合作用的发现史
光合作用的发现史光合作用是指植物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质的过程。
这个过程在植物界中是非常重要的，因为它是植物生长和繁殖的基础。
光合作用的发现史可以追溯到很久以前，下面我们来看看这个过程的发现史。
早在公元前350年，亚里士多德就提出了植物的生长需要阳光的观点。
但是，直到17世纪，人们才开始对光合作用进行研究。
当时，荷兰科学家凡·赫尔莫特（Jan Baptista van Helmont）进行了一项实验，他将一棵小树苗种在一块土壤中，然后每天给它浇水。
在五年的时间里，这棵小树苗长成了一棵高大的树，但是土壤的重量却没有变化。
这个实验表明，植物的生长并不是由土壤提供的物质所决定的，而是由其他因素所决定的。
在18世纪，瑞典科学家卡尔·林奈（Carl Linnaeus）提出了光合作用的概念。
他认为，植物通过光合作用将二氧化碳和水转化为有机物质，并释放出氧气。
但是，他并没有对这个过程进行详细的研究。
到了19世纪，德国科学家朱斯图斯·冯·利比希（Julius von Sachs）开始对光合作用进行了深入的研究。
他发现，光合作用只能在光照的条件下进行，而且需要叶绿素的参与。
他还发现，光合作用的产物是葡萄糖和氧气。
20世纪初，美国科学家梅尔文·卡尔文（Melvin Calvin）对光合作用进行了更加深入的研究。
他发现，光合作用的过程中，二氧化碳被还原成葡萄糖的过程是通过一系列复杂的化学反应进行的。
这些反应被称为卡尔文循环，是光合作用的核心。
总的来说，光合作用的发现史经历了几个世纪的探索和研究。
现在，我们已经对这个过程有了深入的了解，这对于我们理解植物的生长和繁殖，以及地球生态系统的平衡都非常重要。
光合作用的历史发展过程是怎样的
光合作用的历史发展过程是怎样的光合作用，这个自然界中最为神奇和重要的过程之一，对于地球上几乎所有生命的存在和延续都起着至关重要的作用。
它不仅为植物提供了生长和生存所需的能量，也间接地为动物和人类提供了食物和氧气。
那么，光合作用的发现和研究经历了怎样的历史发展过程呢？早在公元前 3 世纪，古希腊哲学家亚里士多德就对植物的生长产生了浓厚的兴趣。
然而，当时的科学认知水平有限，对于植物如何生长和获取营养的理解还非常模糊。
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。
他将一棵柳树苗种植在一个装有一定量土壤的木桶中，只浇水。
五年后，柳树的重量增加了很多，而土壤的重量几乎没有变化。
海尔蒙特由此得出结论，认为植物生长所需的物质主要来自于水。
虽然这个实验在方法和结论上存在一定的局限性，但它为后来对光合作用的研究奠定了基础。
18 世纪，英国科学家普利斯特利通过实验发现，植物能够更新因蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气。
他将一支点燃的蜡烛和一只小白鼠分别放在密闭的玻璃罩内，蜡烛不久就熄灭了，小白鼠很快也死去了。
而当他把一盆植物和点燃的蜡烛或小白鼠一起放入密闭的玻璃罩内时，蜡烛能够长时间燃烧，小白鼠也能够存活较长时间。
普利斯特利的实验初步揭示了植物与空气之间的某种关系，但他并没有明确指出这种关系的本质。
后来，荷兰科学家英格豪斯进一步改进了普利斯特利的实验。
他发现，只有在有光的条件下，植物才能更新空气。
这一发现使得人们开始认识到光在植物生长和空气更新过程中的重要作用。
19 世纪，科学家们对于光合作用的研究取得了更为重要的突破。
德国科学家萨克斯通过实验证明，植物在光下能够产生淀粉。
他将绿叶在暗处放置几个小时，以消耗叶片中原有的淀粉，然后将叶片的一半曝光，另一半遮光。
一段时间后，用碘液处理叶片，发现曝光的部分呈深蓝色，遮光的部分则没有颜色变化。
这一实验有力地证明了光合作用能够产生有机物——淀粉。
同一时期，德国科学家恩格尔曼利用水绵和好氧细菌进行了巧妙的实验。
光合作用研究简单历史
请阅读以下关于光合作用研究历史的科学文章，并根据题意进行填空：光合作用（Photosynthesis），是指绿色植物和某些细菌，在可见光的照射下，经过光反应和碳反应（旧称暗反应），利用光合色素将二氧化碳（或硫化氢）和水转化为有机物，并释放出氧气（或者氢气），同时将光能转变为有机物化学能的生化过程。
光合作用生物界赖以生存的基础，对它的研究有至关重要的作用。
一．光合作用总反应式的确定早在公元前4世纪，古希腊哲学家亚里士多德就认为：植物生长所需的物质全来源于土中。
在1627年和1648年，荷兰人范·埃尔蒙和比利时科学家海尔蒙特提出了建造植物体的原料含有水。
1771年，英国的普里斯特利用小鼠钟罩的实验证明了绿叶体在光下放出氧气，吸收了二氧化碳，但此时他并没有发现光的重要性。
1864年，德国科学家萨克斯做了一个试验：把绿色植物叶片放在暗处几个小时，目的是让叶片中的营养物质消耗掉，然后把这个叶片一半曝光，一半遮光。
过一段时间后，用碘蒸汽处理发现遮光的部分没有发生颜色的变化，曝光的那一半叶片则呈深蓝色。
这一实验成功的证明绿色叶片在光合作用中产生__淀粉__，同时也说明了光在光合作用中发挥着重要的功能。
1880年，美国的恩格尔曼把载有水绵（水绵是多细胞低等绿色植物，其细而长的带状叶绿体是螺旋盘绕在细胞内）和好氧细菌的临时装片放在没有空气的暗环境里，然后用极细光束照射水绵通过显微镜观察发现，好氧细菌向叶绿体被光照的部位集中：如果上述临时装片完全暴露在光下，好氧细菌则分布在叶绿体所有受光部位的周围，恩格尔曼的实验证明了__叶绿体___是进行光合作用的场所。
1937年，英国剑桥大学的科学家希尔(Robert Hill)用分离的叶绿体做实验 (实际是被膜破裂的叶绿体)悬浮液中加入适当的电子受体(如草酸铁)，照光时可使水发生分解：4Fe3+＋２H2O→4Fe2+＋４Ｈ+＋Ｏ2 。
这个反应称为希尔反应(Hill reaction)。
光合作用的发展历程
光合作用的发展历程
1.17世纪，人们开始注意到植物生长与光的作用有关。
例如，英国
化学家普里斯特利（Joseph Priestley）于1765年发现了植物可以通过光合作用将二氧化碳转化为氧气。
2.18世纪的科学进步促进了对人体器官和过程的了解，特别是植物
的绿色物质、光、二氧化碳和水之间的关系。
3.18世纪后期至19世纪，随着新化学体系的建立和新生物学理论
的兴起，对光合作用的研究逐渐深入。
4.19世纪末至20世纪初，光合作用的氧化还原反应机制和光合作
用的能量转换路径开始受到重视。
5.光合作用研究的重大突破：
6.1932年，英国科学家鲁宾斯坦（Martin Lowry）提出了ATP作为
细胞内能量物质的观点。
7.1934年，美国科学家查默斯戈尔德（Melvin Calvin）领导的团队
研究了暗反应的过程，并揭示了卡尔文循环的存在，从而完善了对光合作用基本过程的认识。
8.20世纪末至21世纪初，光合作用的研究继续深入，特别是在光
合作用过程中如何利用光能的问题上取得了新的进展。
【植物生理学】第3章 光合作用
这一错误的假设是如何被纠正的呢?
（1）细菌光合作用
1930年，Stanford大学 Niel
细菌光合作用：
CO2 + H2S
CH2O + S
植物光合作用：
CO2 + H2O
CH2O + O2
三、光合作用的研究历史：
（2）希尔反应和希尔氧化剂；
4Fe3++2H2O
4Fe2++4H++O 2
希尔氧化剂
秋天叶片呈现黄色、红色。
影响叶绿素合成的条件 第二节 叶绿体与光合色素 （1）光照 黄化 度
（3）矿质元素 缺绿病 分
（5）O2
第三节 光合作用的机理
能量 变化
光能
电能
活跃的 化学能
稳定的 化学能
能量 物质
转变 过程
反应 部位
量子
电子
原初反应 电子传递
ATP NADPH2
碳水化 合物等
光合磷酸化 碳同化
光 合 链 的 特 点
光合链的特点
①电子传递链主要由光合膜上的 PSⅡ、Cytb6/f、PSI三个复 合体串联组成。
②电子传递有二处是逆电势梯度，这种逆电势梯度的“上坡” 电子传递均由聚光色素复合体吸收光能后推动，而其余电 子传递都是顺电势梯度进行的。
③水的氧化与PS Ⅱ 电子传递有关，NADP+的还原与 PSI电子 传递有关。
• 光系统Ⅱ (photosystem Ⅱ，简称PSⅡ)的颗粒较大，直径为17.5nm， 主要分布在类囊体膜的叠合部分。
• 两者的组成成分有所不同。
（二）光合电子传递体及其功能 1. PSⅡ （1）PSII的结构与功能
光合作用探索历程经典实验的过程及结论
光合作用探索历程经典实验的过程及结论光合作用，这个词一听就觉得很高大上，但其实它和我们每天的生活息息相关。
想想啊，植物就像是天然的“食物工厂”，它们通过光合作用把阳光变成能量，顺便释放出氧气，让我们这些人类得以呼吸，真是太神奇了。
今天我们就来聊聊光合作用的探索历程，尤其是那些经典实验。
保证你听了会感慨：原来科学家们也是一群“傻小子”！让我们回到19世纪，那时候科学家们对光合作用的理解还是一团雾水。
话说，有个叫做约瑟夫·普里斯特利的科学家，简直是个了不起的发明家。
这个家伙用一种叫“啤酒瓶实验”的方法，居然发现植物可以吸收二氧化碳并释放氧气。
嘿，你没听错，就是啤酒瓶！他把点燃的蜡烛放在一个玻璃瓶里，蜡烛没了，结果瓶子里的小鼠也活不久。
然后他把一棵绿叶植物放进去，过了一段时间，奇迹发生了，蜡烛又能燃烧，小鼠又活了！这时候普里斯特利简直乐开了花，他意识到，植物不仅是美丽的装饰，还真是氧气的制造者，真是“天上掉馅饼”的好事。
不过，这还没完。
再说说一个更“猛”的角色，叫做亨利·法拉第，他的实验就像电影情节一样跌宕起伏。
他用叶绿素和光合作用结合，把光能变成化学能，直接把光变成了植物的“食物”。
他的实验方式很简单，找来一些水，照射上阳光，结果水里的气泡不断冒出来。
没错，那就是氧气！这时他心里一定想：我这是在做魔法吗？这光合作用的奥秘，简直就像打开了新世界的大门，让人觉得有点儿像科幻电影。
再然后，时间到了20世纪，科学家们发现了光合作用的细节，简直是一波接一波的“惊喜”。
有位名叫马丁·卡尔文的科学家，他的实验就像是一场侦探追凶的故事。
他通过一系列复杂的实验，发现了光合作用的化学过程，弄清楚了植物是如何把二氧化碳和水变成葡萄糖的。
这个过程就像是植物的“食谱”，每一步都必须严丝合缝。
科学家们用放射性同位素追踪这些化学反应，简直就像在拍一部间谍片，让人看得入迷。
我们不得不提的是现代科技的力量，真是让人叹为观止。
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。
光合作用的探究历程
光合作用的探究历程关于植物光合作用的研究，早在17世纪初就开始了。
当时，有一位名叫赫尔蒙特的比利时医生就做过这样一个有趣的试验。
他把十分容易生根成活的一段柳树枝条种植在一个大瓦盆里。
在种植之前，他称量了柳树枝条的质量（2.27kg）和瓦盆中干燥沙土的质量（90.8kg）。
此后，只向盆中浇雨水，不再添加其他东西。
5年以后，当赫尔蒙特再次进行称量时，柳树枝条已经长成重达76.86kg的柳树，而瓦盆中干燥沙土的质量仅仅减少了千分之一左右。
柳树增加的质量远远大于土壤减少的质量。
所以，根据这个试验，赫尔蒙特认为，使柳树生长并增加质量的物质，主要来源于雨水，而不是土壤。
这个结论在今天看来虽然并不十分科学和严谨，但是，它开创了人们使用定量的方法来研究生物学的先例，是对生物学研究的一个重要贡献。
[背景材料：海尔蒙特（Jan Baptist van Helmont），比利时化学家，生物学家，医生。
他在化学理论和实践上都有卓越贡献，从而成为炼金术向近代化学转变时期的代表人物。
他所做的柳树实验也是生物研究上划时代的工作。
海尔蒙特有一个著名的实验，就是把两百磅的土壤烘干称重，然后在土里种下5磅重的柳树种子，收集雨水灌溉；五年后柳树长成169磅3盎司重，土壤再烘干称重，只少了2盎司。
这证明树木的重量增加来自雨水而非土壤。
世界各地生物课本都会提到这一段记载。
接着他继续写道：『根据圣经创世记第一章，上帝创造世界的第一天，就创造了天，创造了地，也创造了水，水一定是非常重要的。
我的柳树实验，是要证明上帝创造世界的第三天，上帝说：『天下的水要聚在一处，使旱地露出来。
』事就这样成了。
上帝说：『地要发生青草和结种子的菜蔬，并结果子的树木，各从其类，果子都包着核。
』事就这样成了。
这件事就是：树木只要有种子，只要有水，就能供给植物生长所需。
』这段记载说明了，海尔蒙特研究柳树实验的动机是为了印证圣经创世记第一章。
这段记载却没被收录在我国的任何一本生物课本里，以致学生看海尔蒙特种了五年的柳树，辛苦地把一堆土弄来弄去，以为他只是单纯地为了科学，而不知这个柳树实验是他对信仰的求证与表白。
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第三节光合作用探究历程
【学习目标】
1．说出有关光合作用研究的科学家及其经典实验的结论，能用一个简单的方程式表示光合作用，并能简述出光合作用的原料、产物、条件和反应场所。
2. 分析光合作用探究实验的过程及其设计思路，将大量文字转换成简洁明了的图文，学会在复杂的情景中分析实验的变量和对照的设置。
3. 体验科学探究历程，认同科学概念是在不断的观察、实验、探索和争论中前进的。
【自主探究】
一、阅读教材P100—102的内容，按时间顺序列表总结光合作用的探究历程。
二、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。
1648年,比利时的范·海尔蒙特用了五年
时间完成了一个实验，如图：
植物生长需要养料来自哪里？
2、普里斯特利实验说明谁可以更新空气？
他所指的污浊的空气里有什么？被更新的
空气里有什么？要使实验更有说服力，还
应设置几组实验？依照图示设计画出对照
实验
3、萨克斯的实验目的是什么？黑暗处理的目的是什么？实验的自变量和因变量是什么？如何检测本实验结果？酒精脱色的目的是什么？
此实验除了能证明光合作用的产物有淀粉外，
还能说明什么问题？
（实战演练）
实验设计：验证二氧化碳是光合作用的原料
材料：相同大小的绿色植物2盆，透明密闭的玻璃罩2个，NaOH 溶液，CO2释放剂，酒精，碘液 提示：单一因素变量是什么？怎么操控？检测何种实验结果？如何根据所提供的材料进行检测？
4、恩格尔曼实验的自变量和因变量是什么？
该实验的巧妙之处：
实验材料为什么用水绵？
为什么用好氧细菌？
为什么在没有空气的环境中？
为什么在黑暗环境中？
为什么用的是极细的光束？
为什么临时装片要重新暴露在光下？
5、光合作用是指绿色植物通过 ，利用 能，把 和 转化成 ，并且释放出 的过程。
反应式：
6、鲁宾、卡门实验的自变量和因变量是什么？实验的巧妙之处是？。