光合作用的过程2(zb2)讲解
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举例：①到1785年，发现了空气的组成，人们才明确
光合作用放出的气体是O2，吸收的是CO2 ； ②鲁宾和卡门利用同位素标记法证明光合作用 释放的气体O2是来自水，而不是来自CO2 ； ③卡尔文用同位素示踪技术探明了CO2中的碳 在光和作用中的转化成有机物中碳的途径。
说明： 在科学发展的进程中，相关学科互相促进，技
组
H2O
H218O
C18O2
O2 CO2
18O2
第
一
组
H2O
第 二
H218O 组
结论：光合作用产生的O2来自H2O。
光合作用产生的有机物又是怎样合成的？
20世纪４0年代,美国科学家卡尔文
碳的同位素 14C 标记CO2
14 CO2
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。
• 3、极细光束：极细的光束照射水绵，且利 用好氧细菌检测，可以准确判断水绵细胞 中释放O2的部位；
• 4、对照实验：黑暗与曝光对比，证明结果 完全由光照引起。
叶绿体是进行光合作用的场所， 它内部的巨大膜表面上，不仅分布 着许多吸收光能的色素分子，还有 许多进行光合作用所必需的酶。
1648年，比利时 海尔蒙特的实验 五年后
所必需的酶
1880年，美国科学家恩格尔曼
黑
完
暗，
全
无
Baidu Nhomakorabea
曝
空
极
光
气
细
,
光
无
束
空
气
结论：1、氧气是叶绿体释放出来的 2、叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所
恩格尔曼实验设计上的巧妙之处
• 1、材料选择：水绵，细胞中有细长带状且 螺旋状分布的叶绿体，便于观察和研究；
• 2、环境选择：黑暗、无空气，排除环境中 的光线、氧气对实验的影响；
柳树增重74.58kg 土壤只减少0.06kg
结论：水分是植物体建造自身的原料。
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：绿色植物可以更新空气
1779年，荷兰 英格豪斯的实验
A组
B组
结论：只有在光照下只有绿叶才可以更新空气
1785年，发现了空气 的组成，科学家明确绿 叶在光下放出的气体是 氧气，吸收的是二氧化 碳。
术手段的进步对科学发展有巨大推动作用。
思考2：科学结论的诞生经历了怎样的过程？
提出问题
重复
得出结论
作出假设 结果分析
设计实验 实施实验
思考3：科学家设计实验时遵循了哪些原则？
科学性原则 对照实验原则 单一变量原则
叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱
类叶 胡绿 萝素 卜： 素 吸收 ：蓝 吸收 紫 蓝光 紫和 光红
光
结论：
• 叶绿素a和叶绿素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。
光合色素的作用：吸收、传递、转化光能
问题：这些捕获光能的色素存在于细胞中 的什么部位？
的光能都能被利用呢？
光是辐射能的一种形式，光有着不同的波长， 光靠光波进行传递。我们眼睛能看到的称为可见光， 其波长为390-760nm。
一个三棱镜可以将光线 折射为七彩的光谱，这 就是所谓的可见光谱， 它包括七种颜色，分别 是：红、橙、黄、绿、 蓝、靛、紫
绿叶中的色 素提取液
叶绿素（叶绿素a和叶绿素b）主要吸收__蓝__紫__光___、__红光 类胡萝卜素（胡萝卜素和叶黄素）主要吸收__蓝__紫__光__
绿叶
叶片中的叶肉细胞
叶绿体亚显微 结构模式图
叶肉细胞 亚显微结构模式图
分布： 主要分布在绿色植物 的叶肉细胞
形态： 一般呈扁平的椭球形 或球形
结构： 外膜 透明，有利于
内膜 光线的透过
色素 酶
基粒 由两个以上的类囊体 堆叠而成，类囊体薄
膜上含色素和酶
基质 含多种光合作用
功能： 光合作用的场所。
14 CO2
14
( CH2 O)
光合作用的概念
场所
条件
原料
绿色植物通过叶绿体，利用光能，把
CO2和H2O转化成储存能量的有机物，并 释放出O2的过程。
产物
CO2＋H2O
光能 叶绿体
（CH2O）＋O2
糖类
思考1：从人类对光合作用的探究历程来看，生
物学的发展与物理学和化学有什么联系？与技术手 段的进步有什么关系？试举例说明。
1845年，德国科学家 梅耶根据能量转化与守 恒定律指出：植物光合 作用时，把光能转换成 化成化学能储存起来。
1864年，德国 萨克斯的实验
光照
暗处理
碘蒸汽处理
酒精 脱色
结论：绿色叶片在光下能制造淀粉。
1939年，美国鲁宾卡门实验（同位素标记法）
C18O2
? CO2
?
第
第
一
绿色植物
二
组
（如小球藻）
实验结果：
讨论：1.滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？
宽窄如何？这说明了什么？
2019/5/27
1
胡萝卜素
捕 类胡萝 （橙黄色）
获 卜素 叶黄素 光 (占1/4) （黄色）
能
的
叶绿素a
色 叶绿素 （蓝绿色）
素 (占3/4) 叶绿素b
（黄绿色）
滤纸上色带的排列顺序如何？宽窄如何？说明什么？
光合作用利用的是光能，那是不是所有
光合作用放出的气体是O2，吸收的是CO2 ； ②鲁宾和卡门利用同位素标记法证明光合作用 释放的气体O2是来自水，而不是来自CO2 ； ③卡尔文用同位素示踪技术探明了CO2中的碳 在光和作用中的转化成有机物中碳的途径。
说明： 在科学发展的进程中，相关学科互相促进，技
组
H2O
H218O
C18O2
O2 CO2
18O2
第
一
组
H2O
第 二
H218O 组
结论：光合作用产生的O2来自H2O。
光合作用产生的有机物又是怎样合成的？
20世纪４0年代,美国科学家卡尔文
碳的同位素 14C 标记CO2
14 CO2
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。
• 3、极细光束：极细的光束照射水绵，且利 用好氧细菌检测，可以准确判断水绵细胞 中释放O2的部位；
• 4、对照实验：黑暗与曝光对比，证明结果 完全由光照引起。
叶绿体是进行光合作用的场所， 它内部的巨大膜表面上，不仅分布 着许多吸收光能的色素分子，还有 许多进行光合作用所必需的酶。
1648年，比利时 海尔蒙特的实验 五年后
所必需的酶
1880年，美国科学家恩格尔曼
黑
完
暗，
全
无
Baidu Nhomakorabea
曝
空
极
光
气
细
,
光
无
束
空
气
结论：1、氧气是叶绿体释放出来的 2、叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所
恩格尔曼实验设计上的巧妙之处
• 1、材料选择：水绵，细胞中有细长带状且 螺旋状分布的叶绿体，便于观察和研究；
• 2、环境选择：黑暗、无空气，排除环境中 的光线、氧气对实验的影响；
柳树增重74.58kg 土壤只减少0.06kg
结论：水分是植物体建造自身的原料。
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：绿色植物可以更新空气
1779年，荷兰 英格豪斯的实验
A组
B组
结论：只有在光照下只有绿叶才可以更新空气
1785年，发现了空气 的组成，科学家明确绿 叶在光下放出的气体是 氧气，吸收的是二氧化 碳。
术手段的进步对科学发展有巨大推动作用。
思考2：科学结论的诞生经历了怎样的过程？
提出问题
重复
得出结论
作出假设 结果分析
设计实验 实施实验
思考3：科学家设计实验时遵循了哪些原则？
科学性原则 对照实验原则 单一变量原则
叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱
类叶 胡绿 萝素 卜： 素 吸收 ：蓝 吸收 紫 蓝光 紫和 光红
光
结论：
• 叶绿素a和叶绿素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。
光合色素的作用：吸收、传递、转化光能
问题：这些捕获光能的色素存在于细胞中 的什么部位？
的光能都能被利用呢？
光是辐射能的一种形式，光有着不同的波长， 光靠光波进行传递。我们眼睛能看到的称为可见光， 其波长为390-760nm。
一个三棱镜可以将光线 折射为七彩的光谱，这 就是所谓的可见光谱， 它包括七种颜色，分别 是：红、橙、黄、绿、 蓝、靛、紫
绿叶中的色 素提取液
叶绿素（叶绿素a和叶绿素b）主要吸收__蓝__紫__光___、__红光 类胡萝卜素（胡萝卜素和叶黄素）主要吸收__蓝__紫__光__
绿叶
叶片中的叶肉细胞
叶绿体亚显微 结构模式图
叶肉细胞 亚显微结构模式图
分布： 主要分布在绿色植物 的叶肉细胞
形态： 一般呈扁平的椭球形 或球形
结构： 外膜 透明，有利于
内膜 光线的透过
色素 酶
基粒 由两个以上的类囊体 堆叠而成，类囊体薄
膜上含色素和酶
基质 含多种光合作用
功能： 光合作用的场所。
14 CO2
14
( CH2 O)
光合作用的概念
场所
条件
原料
绿色植物通过叶绿体，利用光能，把
CO2和H2O转化成储存能量的有机物，并 释放出O2的过程。
产物
CO2＋H2O
光能 叶绿体
（CH2O）＋O2
糖类
思考1：从人类对光合作用的探究历程来看，生
物学的发展与物理学和化学有什么联系？与技术手 段的进步有什么关系？试举例说明。
1845年，德国科学家 梅耶根据能量转化与守 恒定律指出：植物光合 作用时，把光能转换成 化成化学能储存起来。
1864年，德国 萨克斯的实验
光照
暗处理
碘蒸汽处理
酒精 脱色
结论：绿色叶片在光下能制造淀粉。
1939年，美国鲁宾卡门实验（同位素标记法）
C18O2
? CO2
?
第
第
一
绿色植物
二
组
（如小球藻）
实验结果：
讨论：1.滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？
宽窄如何？这说明了什么？
2019/5/27
1
胡萝卜素
捕 类胡萝 （橙黄色）
获 卜素 叶黄素 光 (占1/4) （黄色）
能
的
叶绿素a
色 叶绿素 （蓝绿色）
素 (占3/4) 叶绿素b
（黄绿色）
滤纸上色带的排列顺序如何？宽窄如何？说明什么？
光合作用利用的是光能，那是不是所有