光合作用的探究歷程

1、問題問題1：植物為什么會生長？植物為什么會生長？ 古希臘亞里士多德：認為：認為：根吸收土壤中的養(yǎng)分 土壤減少的重量=植物增加的重量五年后 1642年，海爾蒙特實驗結論：結論：植物增重主要來自水分植物增重主要來自水分討論：討論：實驗的不足在哪里呢？ 沒有考慮到空氣的影響問題問題2：植物放出氧氣之謎？植物放出氧氣之謎？結論：結論：植物能夠凈化空氣不足：不足：沒有考慮到光照的影響。明確：明確：綠葉在光下放出的氣體是氧氣，吸收的是二氧化碳1771年，普利斯特利實驗結論：結論：光照是植物能夠更新空氣的條件1779年，英格豪斯實驗1785年，發(fā)現(xiàn)了空氣的組成結論：結論：光合作用的產物是淀粉，需要光1864

2、年，薩克斯半遮光實驗問題問題3：植物進行光合作用的條件、場所和產物分別是什么？思考思考 :1為什么對天竺葵先進行暗處理？ 2為什么讓葉片的一半曝光，另一半遮光呢？ 3這個實驗說明了什么問題？ 暗處理是為了將葉片內原有的淀粉運走耗盡。 部分遮光部分曝光，是為了進行對照。 碘遇淀粉變藍，結果證明綠葉在光下制造了淀粉。 水 綿 水綿是常見的淡水藻類 每條水綿由許多個結構相同的長筒狀細胞連接而成。 水綿很明顯的特點是：葉綠體呈帶狀，螺旋排列在細胞里。 1880年，恩格爾曼實驗 極極 細細 光光 束束黑暗中黑暗中光照下光照下恩格爾曼實驗示意圖恩格爾曼實驗示意圖結論：結論：葉綠體是進行光合作用的主要場所思

3、思考：考：1為什么選用水綿做為實驗材料？ 2為什么選用黑暗并且沒有空氣的環(huán)境？ 3為什么先用極細光束照射水綿，而后又讓水綿完全曝露在 光下？ 因為水綿不僅有細而長的帶狀葉綠體，而且螺旋分布于細胞中，便于進行觀察和分析研究。 為了排除實驗前環(huán)境中光線和氧的影響，確保實驗的準確性。 先選極細光束，用好氧細菌檢測，能準確判斷水綿細胞中釋放氧的部位；而后用完全曝光的水綿與之做對照，從而證明了實驗結果完全是光照引起的，并且氧是由葉綠體釋放出來的。 問題問題4：釋放的釋放的O O2 2 來自于來自于H H2 2O O還是還是COCO2 2？廣告：廣告：同位素標記法 課本P1021939 魯賓和卡門實驗結論

4、：結論：光合作用釋放的氧全部來自水。20世紀40年代 卡爾文實驗有機物是如何合成的？有機物是如何合成的？結論：結論：卡爾文循環(huán) 原料/條件 場所 產物 海爾蒙特海爾蒙特( (van Helmont) )普里斯特利（普里斯特利（J. Priestley）英格豪斯（英格豪斯（J. Ingen-housz）薩克斯（薩克斯（J. von Sachs）恩吉爾曼（恩吉爾曼（C. Engelmann） H2O淀粉淀粉葉綠體葉綠體（陽光）（陽光）O2CO2CO2 + H2O光能光能葉綠體葉綠體（CH2O） + O2色 素對 照結論：色素具有選擇吸收光能的作用結論：色素具有選擇吸收光能的作用分光儀分光儀色素的種

5、類和作用色素的種類和作用吸收紅橙光吸收紅橙光和藍紫光和藍紫光究竟是怎樣確定色素的種類的呢？實驗（藍綠色）葉綠素a（黃綠色）葉綠素b（橙黃色）胡蘿卜素葉黃素（黃色）葉綠素葉綠素(約占約占3/4)類胡蘿卜素類胡蘿卜素（約占（約占1/4）吸收藍紫光吸收藍紫光 植物的葉色是各種色素的綜合表現(xiàn)，其中主要決定于葉綠素和類胡蘿卜素含量的比例。為什么大部分葉片在正常情況下都是綠色的？為什么大部分葉片在正常情況下都是綠色的？為什么到了秋天葉片又會變成黃色？為什么到了秋天葉片又會變成黃色？1938，美國科學家 魯賓和卡門H2O C18O2H218O CO2 O2 O2 O2O2 O2 O2O2 O2 O2O2 O2 O2O2 O2 O2O2 O2 O2 O2O2 O2 O2 O218O2 18O