最新光合作用探究历程和过程
光合作用的探究历程
光合作用的探究历程嘿，朋友们，今天咱们来唠唠光合作用那超级有趣的探究历程。
你能想象吗？在很久很久以前，科学家们就像一群好奇的小侦探，对植物的这个神秘技能开始了漫长的探索之旅。
最开始啊，就有人发现植物好像有魔法一样，能在阳光下制造出氧气。
这就好比植物是一个个小小的氧气制造工厂，那阳光就是它们的超级能源。
有个叫普利斯特利的家伙，他做的实验就像是一场神奇的魔法表演。
他把小鼠和植物放在一起，结果小鼠活得那叫一个欢快。
这就像是植物给小鼠施了个活命咒，把周围那些会让小鼠憋死的坏空气都变成了好空气。
这时候科学家们就像发现了新大陆一样，眼睛瞪得老大，心里想着：“哇塞，植物肯定藏着大秘密！”可是呢，当时大家还不是很清楚这里面到底咋回事。
就像你知道有个宝藏，但不知道怎么打开宝藏的箱子一样纠结。
后来英格豪斯出现了，他就像一个严谨的考官，对普利斯特利的实验进行了反复的测试。
他发现这植物制造好空气，必须得有阳光这个关键“考官”在场才行，不然就不灵验了。
这时候植物就像一个听话的小学生，阳光不来，就不干活。
再后来啊，梅耶就像是一个脑洞大开的幻想家，他提出植物进行光合作用的时候把光能转化成化学能储存起来了。
这就好比植物有个超级能量口袋，阳光一照，就把能量一股脑儿地装进去，准备随时拿出来用。
而萨克斯就更有趣了，他做的实验就像是一场给植物的染色派对。
他让植物在光下制造出淀粉，然后用碘酒一染，“哇哦”，蓝色就出现了。
这就像是植物在光下偷偷做了好多蓝色的小饼干（淀粉），被萨克斯一下子就发现了。
恩格尔曼就像一个超级摄影师，他用巧妙的实验找到了叶绿体是光合作用的场所。
叶绿体在他的眼里就像是一个个绿色的小太阳，是植物体内最忙碌的能量转换站。
随着探究的深入，科学家们就像一群执着的探险家，不断挖掘光合作用的更多秘密。
现在我们知道的光合作用，那可是一个极其复杂又超级神奇的过程，就像一个超级精密的机器在植物体内运转。
植物靠着这个神奇的技能，就像拥有了一个无限能量的魔杖，在地球上不断地制造氧气、制造食物，养活了地球上无数的生物呢。
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。
光合作用的探究历程和过程 课件
【点拨】萨克斯与鲁宾和卡门设计实验对照方法不同 (1)萨克斯实验：自身对照(同一实验对象的不同部位，进行不 同的处理：一半曝光，另一半遮光)。 (2)鲁宾和卡门实验：相互对照(条件相同的两组材料，分别标 记不同的物质：一组为H218O，另一组为C18O2)。
【微思考】 (1)萨克斯的曝光实验能证明淀粉是在叶绿体中产生的吗？ 提示：不能。萨克斯的实验只能证明光合作用产生淀粉，但不 能证明淀粉是在叶绿体中生成的。 (2)在鲁宾和卡门的实验中，能否用18O同时标记H2O和CO2？试 分析原因。 提示：不能。若同时标记H2O和CO2，则不能区分产生的18O 是来自H2O还是来自CO2。
光合作用的原理和应用 光合作用的探究历程和过程
一、光合作用的概念和探究历程 1.概念： (1)主要场所：_叶__绿__体__。 (2)能量来源：_光__能__。 (3)反应物：_二__氧__化__碳__和__水__。 (4)产物：_有__机__物__和__氧__气__。 (5)实质：合成有机物，储存能量。
2.鲁宾和卡门实验： (1)探究方法：同位素标记法。 (2)实验过程：
(3)实验分析。 ①实验设计：设置对照实验，自变量为不同的标记物质(被标 记的C18O2或H218O)，因变量是O2中有无18O。 ②实验结论：光合作用产生的氧气来自水中的氧，而不是来自 二氧化碳中的氧。
3.卡尔文循环： (1)探究方法：同位素标记法。 用14C标记的14CO2，追踪检测放射性，探明碳在光合作用中转化 成有机物中碳的途径。 (2)实验结论。 碳的转化途径：14CO2→14C3→(14CH2O)
2.探究历程(连线)：
二、光合作用的过程
1.反应式：
_C_O_2+_H_2_O_
光能 叶绿体
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14、施用农家肥能提高温室作物光 合作用效率的理由中，正确的是
A. 促进植物对水的吸收 B. 提高了温室内C02的浓度 C. 提高了光照强度 D. 矿质元素含量高
课时光合作用的探究历程和过程课 件
15.下图是在盛夏的某一晴天，一昼夜中某植物对CO2 的吸收和释放状况的示意图。亲据图回答问题：
项目 光反应阶段
暗反应阶段
场所
类囊体薄膜
叶绿体基质
条件
物质 变化
能量 变化
需光,色素和酶
需多种酶、ATP、[H]
(1) 2H2O 光 4[H]+O2
(2)ADP+Pi +光能 酶 ATP
CO2的固定：CO2+C5 酶 2C3
[H] 酶
C3的还原：2C3
(CH2O ) +C5
ATP
ADP+Pi
光能转变为活泼的化 学能，储存在ATP中
哪为什么在植物光合作用的过程中产物不 是碳酸而是有机物？这说明光合作用过程 中水和二氧化碳是否直接反应？ 不是直接反应的
哪光合作用的过程是怎样的？其全过程分 为几个阶段？
全过程根据条件的不同分为光反应和暗反应 两个阶段
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四、光合作用的过程 O2
H2O
①水的光解 [H] 供氢
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应用——提高农作物产量的措施
延长光合作用时间
提高复种指数（轮作） 温室中人工光照
增加光能利用率
增加光合作用面积
合理密植 间作套种
提高光合作用效率
控制光照强弱
阴生植物 阳生植物
控制光质
红光和蓝紫光
光合作用的探究历程与基本过程
光合作用是自然界中实现碳循环非常重要的一环，对我们现在生物圈能维持这样的稳定性有着非常重要的作用，那么我们今天就来详细了解一下什么是光合作用，光合作用的过程和实质是什么？一、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着能量的有机物，并且释放出氧的过程。
发现者：英国科学家普利斯特利二、光合作用的过程1、光反应（1）场所：叶绿体的类囊体上。
（2）条件：光照、色素、酶等。
（3）物质变化：叶绿体利用吸收的光能，将水分解成[H]和O2，同时促成ADP和Pi 发生化学反应，形成ATP。
（4）能量变化：光能转变为ATP中的活跃的化学能。
2、暗反应（1）场所：叶绿体内的基质中。
（2）条件：多种酶参加催化。
（3）物质变化：CO2的固定：CO2与植物体内的C5结合，形成C3；C3的还原：在有关酶的催化作用下，C3接受ATP水解释放的能量并且被还原，经过一系列的变化，形成葡萄糖和C5。
（4）能量变化：ATP中活跃的化学能转变为有机物中的稳定的化学能。
反应的化学方程式为：6CO2+6H2O---光照+叶绿素---C6H12O6+6O2三、光合作用的实质1、物质上，将无机物转换成有机物2、能量上，将活跃的化学能转化为稳定的化学能四、光合作用中的光的要求光合作用主要靠可见波段的光来进行，波长390-410nm紫光可活跃叶绿体运动;波长600-700nm红光，可增强叶绿体的光合作用;波长500-560nm绿光，会被叶绿体反射和透射，使光合作用下降。
所以，凡是落在这一范围内的光都可以进行光合作用(绿光不好)。
五、植物的光合作用有什么好处1、将光能转变成化学能。
绿色植物在同化二氧化碳的过程中，把太阳光能转变为化学能，并蓄积在形成的有机化合物中。
人类所利用的能源，如煤炭、天然气、木材等都是如今或过去的植物通过光合作用形成的;2、吸收空气中的二氧化碳，释放氧气，这就在一定程度上保证了生物圈中的碳——氧平衡3、光合作用制造的有机物，既为植物的生长发育提供营养物质，也为动物和人提供食物来源;4、光合作用将光能转化并储存在有机物里，为动、植物和人类生命活动提供能量来源;。
高中生物光合作用的探究历程和过程课件
1779年，荷兰的英格豪斯
普利斯特利的实验只有在 阳光照射下才能成功；植物体 只有绿叶才能更新空气。
到1785年，发现了空气的组 成，人们才明确绿叶在光下放出 的是O2，吸收的是CO2。
光
化
能 德国 学 梅耶 能
储存在什 么物质中？
反响物、条件、 场所、生成物
CO2＋H2O
光能 叶绿体
O2
〔CH2O〕＋
糖类
【例1】以下图表示萨克斯的实验，在叶片光照24 小时后，经脱色、漂洗并用碘液处理，结果没有
锡箔覆盖的局部呈蓝色。本实验说明(C )
①光合作用需要CO2 ②光合作用需要光 ③光 合作用需要叶绿素 ④光合作用放出氧 ⑤光合 作用制造淀粉
因此，无有机物生成。
(2)bc段在提供了CO2之后，由于 ab段已积累了大量 的 [H]和ATP ，所以有机物 能够快速合成。
(3)cd光段反在响无光无照法条进件行下，，又由由于于光a合b段作所用积过累程的中物的质被 逐渐用完 的原因，使有机物生成量逐渐下降至零。
环境条件改变时 C3、C5含量变化的分析
【例5】 .以下有关叶绿体及光合作用的表达，
正确的选项是( )
D
A.破坏叶绿体外膜后，O2不能产生
B.植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例 保持不变
C.与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主 要原因是光照时间缩短
D.离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和 CO2后，可完成暗反响
【例6】科学工作者从植物细胞中提取叶绿体，放入含有 ADP、磷酸盐以及含[H]的载体等物质的溶液中，并在其 他条件都适宜的情况下，进行光合作用的有关实验。根 据实验结果绘成右以下图，请根据曲线各段特点答复： (1)用ab过段程由中于的缺乏暗C反O响2，不使能光进合行作。
光合作用的探究历程
2C3 + [H]
酶 ATP
(CH2O) + C5
下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：
H 2O 光 B F CO2 G J I
A
C
D
E+Pi
H
水 色素 Ｏ2 ①图中A是______,B是_______,它来自于______的分解。 基质 [H] ②图中C是_______，它被传递到叶绿体的______部位，用 暗反应用作还原剂，还原C 于____________________ 3。 色素吸收 的光能 ATP ③图中D是____，在叶绿体中合成D所需的能量来自______ C3化合物 糖类 ④图中G________,F是__________,J是_____________ C5化合物 光反应 [H]和ATP ⑤图中的H表示_______， H为I提供__________
能量变化：光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中
类囊体膜
H2O
O2
[H]
酶
Pi ＋ADP
ATP
2、暗反应阶段
CO2的 固定 CO2
2C3
叶绿体基质 多种酶
C 3的 还原
卡尔文循环
C5 （CH2O)
【小结】
条件： 场所： [H] 、ATP、酶 叶绿体的基质中 CO2的固定：CO2＋C5
酶
物质变化：
2C3 (CH2O)
光能利用率
光合作用效率
1、控制光照强度 2、适当补充CO2 3、适宜的温度 4、矿质元素（ 合理施肥） 5、水（ 合理灌溉）
(四)、化能合成作用
1、化能合成作用：
少数菌类利用体外环境中某些无机物氧化 时释放的能量来制造有机物。
第2课时 光合作用的探究历程和过程
气外还有淀粉，同时还证明光是光合作用的必要条件。（自身对照
实验，自变量为光照，因变量为叶片的颜色变化）
思考:（萨克斯的实验） a．为什么对天竺葵先进行暗处理？
黑暗（饥饿）处理 是验证光合作用产 物和验证CO2是光合 作用原料实验的必 需操作。
暗处理是为了将叶片内原有的淀粉运走耗尽。 b．为什么让叶片的一半曝光，另一半遮光呢？
不足：没有考虑到光照的影响。实验缺少空白对照，说服
力不强。
3.1779年，英格豪斯实验结论：
普利斯特利的实验只有在阳光的照射下才能成功；植物体 只有绿叶才能更新污浊的空气。（1785年，由于发现了空
气的组成，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。） 4.1845年，德国科学家梅耶指出，植物进行光合作用时，把光能转化 成化学能储存起来。 5.1864年，德国植物学家萨克斯的实验证明：光合作用的产物除氧
物质和B物质的相对分子质量之比是（ C ）
A．1∶2 C．8∶9 B．2∶1 D．9∶8
6.（2012·正定模拟）请按时间先后顺序排列下列事件（ C ） ①德国科学家萨克斯证明了绿色叶片在光合作用中产生了淀粉 ②美国科学家鲁宾和卡门用同位素标记法证明光合作用释放的氧 气全部来自参加反应的水
③英国科学家普利斯特利指出植物可以更新空气
恩格尔曼 鲁宾 卡门
ห้องสมุดไป่ตู้
氧由叶绿体释放出来，叶绿体是 光合作用的场所
光合作用释放的氧来自水
卡尔文
CO2 中的碳转换成有机物的碳的途径
思考：光合作用的反应式 光能 CO2+H2O （CH2O）+O2 叶绿体 1.光合作用的原料：二氧化碳 、水 2.光合作用的产物：有机物、氧气 3.光合作用的条件：光能 4.光合作用的场所：叶绿体
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课堂练习
2、普利斯特利和英格豪斯的实验以及此后 空气成分的分析，共同证实了（ C ） A、在光下叶绿体能产生气泡 B、绿色植物在光下能释放二氧化碳 C、绿色植物在光下能释放氧气 D、绿色植物能进行光合作用
二、光合作用的探究历程 （3）1779年荷兰科学家英格豪斯的实验
英格豪斯做了500多次更新空气的实验，为什么 有的能够成功，而有的却不能？
他的实验结论是什么？ 只有存在阳光时，植物只有绿叶才能更新空气。
问题：植物吸收和释放的究竟是什么气体呢？
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体内光合作用中的转移途径是
D
A．二氧化碳→叶绿素→葡萄糖
B．二氧化碳→ATP→葡萄糖
C．二氧化碳→五碳化合物→葡萄糖
D．二氧化碳→三碳化合物→葡萄糖
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课堂练习
6、将一株植物培养在H218O中并进行光照，过一段时间后18O
课堂练习
4、植物进行光合作用的必需条件是（ C ）
A、二氧化碳、水、氧气 B、光照、氧气、二氧化碳 C、叶绿体、光照、二氧化碳、水 D、水、光照、土壤
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课堂练习
5、科学家用14C标记二氧化碳，发现碳原子在一般植物
能量之源——光与光合作用
字水中学 张旭
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二、光合作用的原理和应用
光合作用的探究历程（P101－102）
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反应物、条件、 场所、生成物
CO2＋H2O
光能 叶绿体
（CH2O）＋O2
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糖类
课堂练习
1、海尔蒙特的实验结论不完全正确，是因 为实验中（ B ） A、没有将所浇的水进行称重 B、没有考虑阳光、空气等因素 C、土壤是变化的，称重不准确 D、没有给树苗施肥
探究三：鲁宾、卡门的实验 提出问题 光合作用产生的氧是来自于水还是二氧化碳? 作出假设 光合作用产生的氧是来自于水（或者是二氧化碳）
设计实验
实施实验
结果分析 得出结论
A气体无放射性，B气体具有放射性；而且等体 积二者的质量比为8︰9 。
光合作用产生的氧气来自于水，而不是来自于 二氧化碳。 ___________________________
的实验结论现在看来不太正确？ ___________________________
没有考虑到空_气___对___光___合___作___用___的___影_ 响。
结论：植物可以更新空气
有人重复了普利斯特利的实验，得到相反的结 果，所以有人认为植物也能使空气变污浊？
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二、光合作用的探究历程
（1）1648-1653年(比利时)海尔蒙特的实验
是谁首先想到 植物的生长与空
气有关的呢？
图A
图B
图C
图D
干燥土壤 90.8kg 只用雨水浇 五年后柳树长 土壤烘干后称
小柳树 2.25kg
灌
大
重
结论：植物是从实水验中前而不是从实土验壤后中得到营变养化物质。
思土考壤：干1重、这个9实0.验80有kg什么不9足0.之74处kg呢？ -0.06kg 柳 树没2、有你设认置2为对.2海5照k尔g实蒙验特，忽使7略6实.7了验0k哪结g个果重说要服+因7性4素.变75，差kg致。使他
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美国卡尔文
用14C标记14CO2，供小球 藻进行光合作用，探明了 CO2中的C的去向，称为卡 尔文循环。
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思考与讨论：
结合经典实验,思考光合作用的条件、场所、 原料、 产物是什么?能不能用一个反应式来表示? 英格豪斯实验——动力：光 萨克斯实验——产物：淀粉 恩格尔曼实验 —— 叶绿体是光合作用 的场所 原料——H2O和CO2
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课堂练习
3、萨克斯的实验使人们认识到，绿色植物在光照下不仅
能放出氧气，还能（ A ）
A、合成淀粉 B、合成能量 C、释放水蒸气 D、释放二氧化碳
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1864年，德国萨克斯实验
暗处放置 几个小时
让一张叶片一半 曝光一半遮光
酒精脱色
碘液处理 用碘蒸气处理这片叶， 发现曝光的一半呈深 蓝色，遮光的一半则 没有颜色变化。
暗处理的目的？
绿叶在光下制造淀粉。
光合作用释放的O2来自CO2还是H2O？
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1779年，荷兰的英格豪斯
普利斯特利的实验只有在 阳光照射下才能成功；植物体 只有绿叶才能更新空气。
到1785年，发现了空气的组 成，人们才明确绿叶在光下放出 的是O2，吸收的是CO2。
光
化
能 德国 学 梅耶 能
储存在什 么物质中？
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小试牛刀：光合作用的定义
▪ 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。
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