光合作用探究历程及过程

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。

光合作用探究历程及过程光合作用是生物体中最为重要的能量转化过程之一、它将光能转化成化学能，为生物体提供了所需的能量和有机物质。

光合作用的探究历程可以追溯到19世纪。

以下将详细介绍光合作用的探究历程和过程。

在1804年，意大利医生和物理学家亚历山大·沃尔塔发现了电池，这为电化学提供了重要的工具。

在随后的几十年里，科学家们开始研究电池和化学反应，并发展了电化学理论。

然而，直到19世纪末，科学家们才开始认识到光能可以通过化学反应转化为电能。

1883年，荷兰物理学家和化学家雅各布斯·赫尔丁（Jacobus Henricus van 't Hoff）提出了光合作用的基本概念。

他认为植物通过吸收光照射转化二氧化碳和水为有机物，并释放出氧气。

他的理论得到了广泛的认可，成为了现代光合作用的基础。

接下来，科学家们开始进行实验以验证光合作用的过程和机制。

1894年，德国生物化学家奥古斯特·威力（F.Č.v.Wettstein）通过将植物放在不同光强下进行实验，发现植物在光照下能够吸收二氧化碳并释放氧气。

他还发现，当植物处于黑暗或弱光条件下时，它们无法进行光合作用。

随着科学技术的进步，科学家们开始利用更先进的仪器和技术来研究光合作用的机制。

在1930年代，英国生物化学家罗宾·希尔（RobinHill）发现了光合作用的化学过程。

他发现，当植物叶片暴露在光照下时，产生的氧气和高能物质可以被光强较弱的光线所代替，推断出植物中存在着一个光合作用过程，将光能转化为化学能。

随后的几十年里，科学家们不断完善和深化对光合作用的理解。

1939年，美国生物物理学家罗兰·马特赛尔（Robert Emerson）证实了光合作用的光能捕获过程和传导；1954年，英国生物学家格利尔·真斯（Melvin Calvin）发现了光合作用中的碳固定过程，即光合作用产生的NADPH和ATP能够将二氧化碳转化为有机物质。

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;。

光合作用探究历程光合作用是地球上一种至关重要的生物化学过程，它能够利用光能将二氧化碳和水转化为有机物，并释放出氧气。

这个过程对维持大气中的氧气含量、提供养分和能量来源以及维持生物多样性都起着举足轻重的作用。

本文将探究光合作用的历程，从其起源、重要发现到深入研究等方面进行论述。

1. 光合作用的起源光合作用最早起源于约35亿年前的地球上的原始生物，这些生物利用光能进行自养生长。

起初，光合作用并不完善，只能在无氧环境下进行，产生的氧气无法排出。

然而，随着地球大气中氧气含量的逐渐增加，光合作用也得以持续发展和改进。

2. 光合作用的重要发现光合作用的重要性在18世纪和19世纪得以逐渐揭示。

著名的科学家约瑟夫·普里斯特利发现植物在光照下能够产生氧气，并可以将二氧化碳转化为有机物。

这项发现被认为是现代光合作用研究的开端。

随后，众多科学家如詹姆斯·伊恩·希尔、罗宾·海尔、鲁道夫·马格努斯等陆续对光合作用的化学过程以及相关的生物分子机制进行了进一步研究和发现，为后续的光合作用研究打下了坚实的基础。

3. 光合作用的深入研究随着科技的不断进步，对光合作用的研究也得到了显著推进。

通过光合作用相关蛋白复合体的结晶、酶的解析以及光合膜的结构分析，科学家们逐渐揭示了光合作用的分子机制和能量转换过程。

光合作用的核心是叶绿素分子的光合反应中心，它能够吸收太阳能并将其转化为化学能，进而催化二氧化碳的还原和水的氧化反应。

光合作用还涉及到一系列辅助色素和蛋白质分子，它们协同工作保证了光能的高效利用。

4. 光合作用在生态系统中的作用光合作用不仅在维持植物的生长和发育中起着核心作用，也在整个生态系统的运作中发挥着关键作用。

通过将二氧化碳转化为有机物，光合作用为其他生物提供了养分来源。

同时，光合作用还能够释放出氧气，维持大气中的氧气含量，为动物呼吸提供必需的氧气。

光合作用还通过能量的流动和化学能的储存，维持了生物圈中的能量平衡，维持了生物多样性和生态系统的稳定性。

光合作用的探究历程和色素的提取光合作用是指植物将光能转化为化学能的过程，这一生物过程的探究历程可以追溯到17世纪。

同时，色素的提取也是在这个过程中被发现和研究的重要内容。

光合作用最早的研究可以追溯到英国科学家约瑟夫·普里斯特利（Joseph Priestley）和瑞典医生卡尔·威尔希尔（Carl Wilhelm Scheele）在18世纪的实验。

普里斯特利是第一个发现植物对光的反应的科学家之一、他的实验表明，当绿色植物处于光照下时，它们可以产生氧气，从而使燃烧更为剧烈。

后来，瑞典科学家奥伯·欧尼乌斯（Oberlin Smith）在19世纪中叶对光合作用进行了进一步的研究。

他发现，光合作用只能在植物叶绿素的存在下进行。

他认为叶绿素是光合作用的媒介物质，但他并没有成功地将叶绿素提取出来。

叶绿素的提取研究开始于20世纪初的瑞士化学家理查德·威廉姆森（Richard Willstätter）。

他发现叶绿素是由生物体中的可溶性色素组成的。

威廉姆森成功地提取了叶绿素，并对其进行了详细的研究。

在20世纪40年代，美国研究者罗宾·希尔（Robin Hill）开展了光合作用的研究，并发现了叶绿素分子在光和二氧化碳存在下产生的暂时电流。

这是对光合作用生化过程的重要发现，进一步揭示了光能如何转化为化学能。

在20世纪中叶，日本研究者山中敏（Tsunetaka Yamanashi）成功分离了叶绿素和类叶绿素。

他提取出的叶绿素被用于进一步研究，揭示了光合作用的分子机制。

随着技术的进步和研究方法的发展，科学家们对光合作用的了解和对色素的提取有了更深入的研究。

现代科学家使用各种化学和物理技术，如高效液相色谱法（HPLC）和质谱法（Mass Spectrometry），来分离和鉴定植物色素。

例如，气相色谱法（GC）和液相色谱法（LC）被广泛用于叶绿素的分离和定量。

总的来说，光合作用的探究历程经历了几个重要的阶段，从最早的发现到现代科学对其分子机制的深入研究。

光合作用的探究历程与基本过程光合作用是通过植物绿色器官，叶绿体中的叶绿素，利用太阳光的能量将二氧化碳和水转化为有机物质（如葡萄糖）和释放氧气的过程。

光合作用是地球上最重要的生物化学过程之一，能够维持地球上大部分生物的生存。

光合作用的历程可以追溯到17世纪荷兰微生物学家Antoine van Leeuwenhoek的观察。

他注意到在阳光下，水蕨植物的叶片产生了氧气泡，推测可能是阳光促使植物摄取了空气中的养分。

然而，直到1779年，荷兰医生Jan Ingenhousz从实验证明了植物只在受到阳光照射时释放氧气，这是光合作用的关键过程。

在19世纪初，瑞士植物学家Nicolas Theodore de Saussure通过一系列实验证明了光合作用的化学成分和元素变化。

他发现光合作用包括光合糖合成和水分解两个基本过程。

光合糖合成是指光合作用中的光反应，其中光能转化为化学能，并用于将二氧化碳转化为有机物质。

而水分解是指光合作用中的暗反应，其中光能储存在化学键中，并被用来将二氧化碳按照一定比例转化为葡萄糖。

20世纪初，德国生物化学家Melvin Calvin通过放射性同位素示踪技术，阐明了光合作用的化学途径，被认为是光合作用研究的一大突破。

他通过使用碳14同位素标记二氧化碳和葡萄糖，揭示了光合作用的详细过程。

他的实验证明了光合作用发生在叶绿体中的葡萄糖和光还原产物的化学途径，以及暗反应中碳元素的转化。

除了上述的探究历程外，近年来还有一些研究展示了光合作用进一步的细节过程和调控机制。

例如，美国植物生物学家Elizabeth Blackburn发现了一种光合作用关键酶Telomerase的活性调控，推测这种调控机制能够帮助植物在不同光照条件下更有效地进行光合作用。

此外，研究人员还发现了一些涉及光合作用的其他生物学过程，如光合作用与植物免疫系统之间的关系。

总的来说，光合作用的探究历程经历了几个重要的突破和发现，逐步揭示了光合作用的基本过程和化学机制。

光合作用的探究历程关于植物光合作用的研究，早在17世纪初就开始了。

当时，有一位名叫赫尔蒙特的比利时医生就做过这样一个有趣的试验。

他把十分容易生根成活的一段柳树枝条种植在一个大瓦盆里。

在种植之前，他称量了柳树枝条的质量（2.27kg）和瓦盆中干燥沙土的质量（90.8kg）。

此后，只向盆中浇雨水，不再添加其他东西。

5年以后，当赫尔蒙特再次进行称量时，柳树枝条已经长成重达76.86kg的柳树，而瓦盆中干燥沙土的质量仅仅减少了千分之一左右。

柳树增加的质量远远大于土壤减少的质量。

所以，根据这个试验，赫尔蒙特认为，使柳树生长并增加质量的物质，主要来源于雨水，而不是土壤。

这个结论在今天看来虽然并不十分科学和严谨，但是，它开创了人们使用定量的方法来研究生物学的先例，是对生物学研究的一个重要贡献。

[背景材料：海尔蒙特（Jan Baptist van Helmont），比利时化学家，生物学家，医生。

他在化学理论和实践上都有卓越贡献，从而成为炼金术向近代化学转变时期的代表人物。

他所做的柳树实验也是生物研究上划时代的工作。

海尔蒙特有一个著名的实验，就是把两百磅的土壤烘干称重，然后在土里种下5磅重的柳树种子，收集雨水灌溉；五年后柳树长成169磅3盎司重，土壤再烘干称重，只少了2盎司。

这证明树木的重量增加来自雨水而非土壤。

世界各地生物课本都会提到这一段记载。

接着他继续写道：『根据圣经创世记第一章，上帝创造世界的第一天，就创造了天，创造了地，也创造了水，水一定是非常重要的。

我的柳树实验，是要证明上帝创造世界的第三天，上帝说：『天下的水要聚在一处，使旱地露出来。

』事就这样成了。

上帝说：『地要发生青草和结种子的菜蔬，并结果子的树木，各从其类，果子都包着核。

』事就这样成了。

这件事就是：树木只要有种子，只要有水，就能供给植物生长所需。

』这段记载说明了，海尔蒙特研究柳树实验的动机是为了印证圣经创世记第一章。

这段记载却没被收录在我国的任何一本生物课本里，以致学生看海尔蒙特种了五年的柳树，辛苦地把一堆土弄来弄去，以为他只是单纯地为了科学，而不知这个柳树实验是他对信仰的求证与表白。

最经典总结-光合作⽤的探究历程与基本过程光合作⽤的探究历程与基本过程[最新考纲] 1.光合作⽤的基本过程(Ⅱ)。

2.实验：叶绿体⾊素的提取和分离。

3.影响光合作⽤速率的环境因素(Ⅱ)。

考点⼀捕获光能的⾊素及其提取和分离实验（5年3考）1.叶绿体中的⾊素及⾊素的吸收光谱由图可以看出：(1)叶绿体中的⾊素只吸收可见光，⽽对红外光和紫外光等不吸收。

(2)叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量⼤，类胡萝⼘素对蓝紫光的吸收量⼤，对其他波段的光并⾮不吸收，只是吸收量较少。

2.叶绿体的结构与功能(1)结构模式图(2)结构外表：①双层膜内部②基质：含有与暗反应有关的酶③基粒：由类囊体堆叠⽽成，分布有⾊素和与光反应有关的酶(3)功能：进⾏光合作⽤的场所。

(4)恩格尔曼的实验：好氧细菌只分布于叶绿体被光束照射的部位。

3.光合作⽤的探究历程(连⼀连)答案①—A—b②—C—a③—E—e④—D—c⑤—B——d某植物叶⽚不同部位的颜⾊不同，将该植物在⿊暗中放置48 h后，⽤锡箔纸遮蔽叶⽚两⾯，如图所⽰。

在⽇光下照光⼀段时间，去除锡箔纸，⽤碘染⾊法处理叶⽚，观察到叶⽚，有的部位出现了蓝⾊，请思考：(1)实验时预先对植物进⾏暗处理，其⽬的是消耗掉原有淀粉，排除其对实验结果的⼲扰。

(2)实验中a与b、d对照可证明光合作⽤需叶绿体，e与b、d对照可证明光合作⽤需要光。

(3)本实验可证明光合作⽤的产物是淀粉。

捕获光能的⾊素和结构1.(2016·全国课标卷Ⅱ，4)关于⾼等植物叶绿体中⾊素的叙述，错误的是()A.叶绿体中的⾊素能够溶解在有机溶剂⼄醇中B.构成叶绿素的镁可以由植物的根从⼟壤中吸收C.通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的⾊素吸收⽤于光合作⽤D.⿊暗中⽣长的植物幼苗叶⽚呈黄⾊是由于叶绿素合成受阻引起的解析叶绿体中的⾊素能够溶解在包括⼄醇在内的有机溶剂中，A正确；镁作为细胞中的⽆机盐，可以离⼦状态由植物的根从⼟壤中吸收，进⽽参与叶绿素的合成，B正确；⼀般情况下，光合作⽤所利⽤的光都是可见光，可见光不包括红外光和紫外光，C错误；叶绿素的合成需要光，⿊暗中⽣长的植物幼苗，因没有光照⽽导致叶绿素合成受阻，使类胡萝⼘素的颜⾊显现出来，因⽽叶⽚呈黄⾊，D 正确。

光合作用探究历程光合作用是植物通过光能将二氧化碳和水转化为有机物质和释放氧气的过程。

对光合作用的探究历程可以追溯到17世纪初，随着科学技术的进步，人们对光合作用的了解也不断深入。

光合作用的起源可以追溯到植物生命的初期。

早期的地球大气中主要是二氧化碳和水蒸汽，而光合作用是植物生存和繁衍的基础。

然而，对于光合作用的探究是在17世纪初开始的。

在1643年，意大利人查尔斯·斯图尔特发现了光对绿色植物的作用。

他将一堵墙分成两半，一半被遮住不透光，另一半则被阳光照射。

经过一段时间后，他发现被阳光照射的一半植物长得更好，而被遮住的一半则几乎不生长。

这个实验引起了人们的兴趣，也为后来的研究提供了基础。

到了18世纪，研究者开始深入研究光合作用的化学过程。

英国科学家约瑟夫·普利斯特利发现了绿色植物在光照下会产生氧气。

他将一片绿色植物放置在密闭的容器中，使用酒精燃烧，发现氧气的火焰更为明亮。

这个实验进一步确认了光合作用是植物释放氧气的过程。

到了19世纪，研究者开始探索光合作用的化学方程式和机理。

德国科学家朱斯塞普·法托尼提出了光合作用是通过光能将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气的过程。

这个方程式被称为光合作用方程式，成为了后来研究的基础。

在20世纪初期，科学家们追溯和发现光合作用的主要酶。

瑞典生物化学家卡尔·辛斯泰恩和德国生物化学家奥托·瓦沃尔德研究了光合作用的黑暗反应。

他们发现黑暗反应需要一种酶－鲨烯二磷酸羧化酶，这个酶可以催化二氧化碳和鲨烯二磷酸转化为有机物质。

随着科学技术的不断发展，人们对光合作用的研究也在不断深入。

现代科学家已经发现光合作用的详细过程和整个过程中所涉及的酶和分子。

他们通过利用生物化学技术和分子生物学技术，揭示了光合作用的机理以及植物如何感知光线，利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质。

今天，光合作用的研究已经超出了单个植物的范畴，也包括了微生物和其他光合细菌。