光合作用发现历程 5.4(第一课时)

光合作用释放的O2， 来自水
1948 卡尔文
14C标记CO2 ，产物（14CH2O）在光合CO作2的用碳中转化 2、3、4 为有机物
❖ 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
1648年比利时海尔蒙特的实验 五年后
• 同位素标记法研究 • 光合作用释放的O2到底是来自H2O ，还是CO2？
1939年 鲁宾和卡门(美国)
同位素18O标记H2O和CO2
H2 18O和C18O2
C18O2
O2
CO2
18O2
光照下的
H2O
球藻悬液 H218O
结论：A 光合作用释放的氧来B 自水
20世纪４0年代,美国科学家卡尔文
CO 碳的同位素 C 标记14 2
光合作用发现过程
年代、科学家
实验（依据）
结论或观点 学本上问题
公元前3世纪 亚里士多德
普片认为
构成植物体原料 是土壤
17世纪 赫尔蒙特
柳树实验
植物增重主要来 自水分
1玻璃罩+蜡烛/小鼠→熄灭/死亡 1蜡烛燃烧、小鼠
1771 普利斯特利
2玻璃罩+绿植+蜡烛/小鼠 →不易熄灭/不易窒息死亡
呼吸使空气污浊 2植物更新空气
1845年，德国的科学家梅耶指 出：植物光合作用时，把光能转换 成化学能储存起来。
依据：能量转换和守恒定律
1864年萨克斯的实验
光照
在一
暗半
处曝
放光
置，
几一 小半
暗处理
的遮
叶光
片
碘蒸结汽处论理：绿色叶片光合作用产生淀酒精粉 脱色
1880年 恩格尔曼（德国）
结论：叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所
结论或观点 学本上问题
绿叶片在光合作
用中产生淀粉
1、2
1864 恩格尔曼
水绵+好氧菌装片+黑暗环境 1细光束照射
2完全暴露光下 好氧菌向叶绿体受光处集中
O2由叶绿体释放， 叶绿体是光合作 1、2、3
用的场所
1939 鲁宾、卡门
H218O + CO2 → 植物 → 18O2 H2O + C18O2 → 植物 → O2
柳树增重80kg 土壤只减少0.06kg
结论：植物增重主要来自水分
1771年英国普利斯特利实验
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
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只了有5绿0叶0多才次可以更新空气
1785年，发现了空气的组 成，科学家明确了绿叶在光下 放出的气体是氧气，吸收的是 二氧化碳
卜
素
400
500
600
700 波长/nm
绿叶中色素种类及吸收光谱
色素种类
吸收光
叶绿素 （含量约占3/4）
叶绿素a（蓝绿色） 叶绿素b（黄绿色）
吸收红光和蓝紫光 吸收红光和蓝紫光
类胡萝卜素 （含量约占1/4）
胡萝卜素（橙黄色） 叶黄素（黄色）
吸收蓝紫光 吸收蓝紫光
温室或大棚种植蔬菜时，应选择什么颜色的 玻璃、塑料薄膜或补充光源？
14CO2
14 CO2 14
( CH2 O)
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。
光合作用的原料，产物，场所和条件是 什么？你能用一个反应式表示出来吗?
CO2+H2O 光能 （CH2O）+O2 叶绿体
叶绿体色素的吸收光谱图
叶 绿叶 绿 色素
叶
bb
绿
素
a
类
胡
萝
1、2
1779 英格豪斯
ຫໍສະໝຸດ Baidu
同普利斯特利实验过程 增加光照/无光照
光照下绿叶 才可更新空气
1785 人们 1785 梅耶
空气组成 能量转换和守恒定律
绿叶光下放出O2， 吸收CO2
植物光合作用 光能转化为化学能
光合作用发现过程2
年代、科学家
实验（依据）
黑暗中饥饿处理的绿叶→
1864 萨克斯
一半遮光，一半曝光 碘蒸气处理，一半变蓝/不变
无色透明大棚日光中各色素光均能透过，有 色大棚主要透过同色光，其他色光被吸收，所以 用无色透明的大棚光合效率最高。叶绿素对绿光 吸收最少，因此绿色塑料大棚光合效率最低。