叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所

光合作用的实质
物质上把CO2和H2O 转变成有机物
能量上把光能转变成 有机物中的化学能
最基本的物质代谢和能量代谢
光合作用反应式:
CO2+H2O*
光能
叶绿体
（CH2O）+O*2
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能 量的有机物,并且释放氧气的过程。
光合作用的意义:
1864年 德国科学家 萨克斯
现象：未遮光部分变成蓝色。
结论：淀粉是光合作用的产物之一。
1880年 德国科学家 恩吉尔曼
在没有空气的黑暗环境中 现象： 好氧细菌只集中在被光 线照射的叶绿体附近。
分析 ： 光线照射部位进行光合作 用产生了氧气。
1880年 德国科学家 恩吉尔曼
在没有空气的Leabharlann Baidu亮环境中
1779 荷兰 英格豪斯
叶片和绿色枝条在阳光下，才能更新 空气的成分。
结论： 绿色植物在光下释放氧气。
1771年,普里斯特利得出,植物能净化空气。
1779年,荷兰科学家英格豪斯确定植物净化 空气依赖于光。
1782年,拉瓦锡证明参与光合作用气体是 CO2和O2。
光合作用过程需要CO2参与
1845年，德国科学家梅耶（R. Mayer）指出，植物光合作用时， 把光能转化成化学能储存起来。
当今世界人类面临的四个重大问 题是什么？
• 粮食 • 人口 • 环境 • 资源
光合作用
•光合作用的发现过程 •光合作用的意义 •叶绿体中色素提取及分离的探索 •光合作用的过程
2000多年前 亚里士多德 (Aristotle)
植物增重来自土壤
17世纪40年代，赫尔蒙特(J.B. van Helmont，荷兰)
光能 CO2 + H2O 叶绿体（CH2O） + O2
1938，美国科学家 鲁宾和卡门
O2
O2
O2
O2
O2
O2
O2
H2OO2
O2OO2 2
O2 C18O2
O2 O2 O2 O2
O2 O2 O2 O2 OO22 O2
18O2 18O2
18O2
18O2
18O2
18O2
18O218O2
H218O18O2 18O2
物质转变和能量转变 在自然界中所起的作 用
物质 全球自养植物每年可以 “绿色工厂” 合成 生产(4～5)×1011吨有
机物
能量 每年转化太阳能3×1018 “巨型能量转化站” 转化 千焦
环境 每年释放氧气 保护 5.35×1011吨
“自动空气净化器”
海尔蒙特(van Helmont) 普里斯特利（J. Priestley）
原料/条件
H20
场所
产物
O2
英格豪斯（J. Ingen-housz）
（阳光）
拉瓦锡（Laroisier, A.L. ）
CO2
萨克斯（J. von Sachs）
淀粉
恩吉尔曼（C. Engelmann）
叶绿体
五年后
柳树增重74.47kg 土壤减少0.06kg
植物增重主要来自水分
不足：没有考虑到空气对光合作用的作用。
1771—1777，英国 约瑟夫·普里斯特利
现象： 蜡烛 熄灭。
现象： 蜡烛 持续 燃烧。
现象： 小鼠 死亡。
现象： 小鼠 存活。
结论：植物能够净化因燃烧或呼吸而变混浊的空气。
疑问：不同的人重复实验，有的成 功，有的失败，原因何在？
CO2 18O2
18O182O218O11882OO22
18O2 18O2
结论: 光合作用释放的氧全部来自水。
20世纪４0年代,美国科学家卡尔文 (M.Calvin)
碳的同位素 C 14
CO2
14 CO2
14 CO2+ H2O 光能
14
( CH2 O)+O2
叶绿体
CO2+H2O*
光能
叶绿体
（CH2O）+O*2
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。
结论：
叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。
恩吉尔曼实验设计有哪些巧妙之处？
选材：水绵具有细长的带状叶绿体，易于观察现象。 好氧细菌的利用，准确显示出氧气产生的部位。
设计：黑暗无空气的设计； 极细光线的入射； 进行黑暗和曝光的对比实验。