光合作用发现史(课堂PPT)

光合作用为呼吸作用提供物质（有机物、O2）；
呼吸作用为光合作用提供原料（CO2）
曝光
蓝色
遮光
无变化
结论：绿色叶片中光合作用中产生了淀粉
实验五 1880年 恩格尔曼实验
ATP的水解:ATP ADP+Pi+能量
HNO2
HNO3+能量
暗反应为光反应提供ADP和Pi、NADP+。
4、下图是小球藻进行光合作用示意图，图中物质A与物质B的分子量之比是（
2C3
（CH2O）
1648年 海尔蒙特实验
[H]和ATP
三、化能合成作用
—— 能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所 释放的能量来制造有机物的合成作用
硝化细菌的化能合成：
NH硝3化细菌 HNO2+能量
HNO硝2 化细菌
自养生物 HNO3+能量
6CO2+6H2O 能量 2C6H12O6+ 6O2
比较光合作用、呼吸作用
光合作用
场所
叶绿体
条件
光
①CO2的固定：
酶
CO2+C5
2C3
②C3的还原：
2C3
[
H
]
A 酶
T
（P CH2O）
能量转换 光能→ATP中活跃的化学能
ATP中活跃的化学能→
有机物中稳定的化学能
联系
光反应为暗反应提供了[H]和ATP； 暗反应为光反应提供ADP和Pi、NADP+。
1、光合作用的过程包括光反应和暗反应。光反应
能够为暗反应提供的物质是（ ）A
糖类等有机物中稳定化学能
光反应能够为暗反应提供的物质是（ ）
CO2+C5

叶绿体是 1864年 光合作用 绿色植物 的场所 通过光合 （美国： 作用制造 恩格尔曼） 了淀粉 （德国： 萨克斯）
公元前3世纪 植物生长 需要的物 质是水 植物生长 H2O（比 所需物质 利时：海 来自土壤 （古希腊： 尔蒙特） 亚里士多 德）
发现年代
原料
条件
二氧化碳：CO2 绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水， 光照 转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。 水：H2O 氧气：O2 淀粉 产物
英格豪斯用了三个月时间做了500多次实验 终于找到了普利斯特里实验中将坏空气转变 成好空气的关键因素是“光” 。
实验结论：光合作用需要光。
探究：植物是不是只有在光下才能合成淀粉？ 四、1864年萨克斯（德国）实验
1
2
3
实验结论：绿色植物只有在光下才能合成淀粉。
证明：叶绿体是光合作用的场所 五、1880年恩格尔曼（美国）实验及结论
黑暗中
1.装片中好氧菌集中在被光束 照射到的叶绿体部位附近。
光照下
2.装片中好氧菌集中在叶 绿体所有受照射的部位。
实验结论：叶绿体是光合作用的场所
六、1923年美国科学家鲁宾和卡门实验及结论 探究：光合作用放出的氧气来源于H2O，还是CO2？
实验：（1）用18O分别标记H218O和C18O2。 （2）第一组：向绿色植物提供H218O和CO2 第二组：向绿色植物提供H2O和C18O2 C02
光合 作用
叶绿体 场所 科学研究的一般流程 发现问题 提出假设
光合作用的反应式
CO2 + H2O来自设计实验光能 叶绿体
分析结果
得出结论
+ （CH2O） O2
I can look further because I am on the shoulders of many great men.

光合作用的重要性
总结词
光合作用对植物生长、发育和生态系统功能至关重要，它为植物提供能量和养 分，坚持生态平衡。
详细描写
光合作用是植物获取能量和养分的主要方式，它为植物的生长和发育提供所需 的能量和有机物质。此外，光合作用还对坚持生态平衡和生物多样性具有重要 作用。
光合作用的发现及研究历程
总结词
光合作用的发现和研究历程揭示了人们对自然界认识的不断深入和发展，为现代农业和生态学研究奠定了基础。
光合作用进程中产生的能量和有 机物，可以帮助作物抵抗逆境， 如干旱、高温、盐碱等。通过提 高光合作用效率，可以增强作物
的抗逆能力。
在环境保护中的应用
1 2
空气净化
通过种植具有高光合作用效率的植物，可以吸取 空气中的二氧化碳，释放氧气，有助于改进空气 质量。
水土保持
植物通过光合作用固定土壤中Байду номын сангаас养分，同时植物 的根系可以防止土壤流失，有助于保持水土。
详细描写
光合作用的发现和研究历程可以追溯到18世纪，经过多个世纪的探索和研究，人们对光合作用的机制和原理有了 更深入的了解。这一历程不仅推动了植物生理学和生态学的发展，也为现代农业和生态学研究提供了重要的理论 基础和实践指导。
02
光合作用的进程
光反应阶段
光能吸取与转换
植物通过叶绿体中的色素吸取太阳光能，并将其转换为活跃的化 学能。
对自然界的物质循环和能量流动的意义
光合作用参与自然界的碳循环，将大气中的二氧化碳转化为有机物，对 坚持地球气候稳定具有重要作用。
光合作用将太阳能转化为化学能，为全部生态系统提供能量，驱动自然 界的能量流动。
光合作用对坚持自然界的生态平衡和生物多样性具有重要意义，是生态 系统稳定和健康的关键。

生物质能转化
利用光合作用将植物生物质转化为可再生能源，如生物柴油、生 物燃气等。
光合细菌的应用
利用光合细菌在厌氧或微好氧条件下产生氢气等能源物质，为可再 生能源开发提供新的途径。
光合作用产物的利用
利用光合作用产物如乙醇、丁醇等作为燃料或化工原料，实现能源 的可持续利用。
环境保护与生态修复
1 2 3
详细描述
光合作用是地球上最重要的化学反应之一，它利用光能将无机物转化为有机物 ，为生物界提供食物和氧气。这个过程需要光、水、二氧化碳和光合色素等基 本条件。
光合作用的重要性
总结词
光合作用对维持地球生态平衡和生物生存具有重要意义。
详细描述
光合作用产生氧气，为地球上的生物提供呼吸所需的氧气， 同时通过固定太阳能，为生物提供能量来源，促进生物的生 长发育。此外，光合作用还对维持地球气候稳定、减少温室 气体等具有重要作用。
光合产物的运输与分配
光合作用过程中产生的糖类、蛋白质 、脂肪等有机物。
光合产物通过韧皮部运输到植物体的 各个部位，用于维持植物体的正常生 长和发育。
光合产物的利用
光合产物被植物体利用，用于合成细 胞壁、细胞膜等结构，以及作为能量 来源。
03
CHAPTER
光合作用的场所和分子机制
光合作用的场所
01
提高作物产量
增加光合作用效率
通过改良作物品种，提高其光合 作用效率，从而增加干物质积累
，实现产量的提高。
合理密植
通过合理安排作物种植密度，确保 群体结构有利于光合作用的进行， 实现产量最大化。
优化施肥管理
合理施肥，特别是增施氮肥，有助 于提高光合作用效率，进而提高作 物产量。
生物能源的开发与利用

2. 将采集的金鱼藻在水中剪取若干带顶端的嫩枝， 防治在水槽内，并使切口的一端向上，然后用短 管漏斗将其倒扣在水槽里，在漏斗下面垫上两个 小木条，使漏斗与水槽底部分开。
3. 取一支盛满清水的试管，用拇指堵住管口，倒转 移入玻璃水槽的水中，套在漏斗短管上，试管内 要充满水。
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3. 将实验装置放在温暖而阳光充足的环境里，使金 鱼藻接受阳光照射。不久，你可以看到许多气泡 从金鱼藻放出，并聚集在试管顶端。
2. 光合作用产生的助燃气体是什么？ 光合作用产生的助燃气体是氧气。光合作用需要 吸收二氧化碳，才能正常进行。
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实验器具
盆栽的银边翠、银边天竺葵、彩叶草等斑叶 植物的叶片、小烧杯、大烧杯、培养皿、三 脚架、石棉网、酒精灯、火柴、镊子、酒精、 碘液、清水。
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银 边 天
银边天竺葵是 天竺葵其中的 一种。
光合作用
光合作用是地球上一切生命的生存、繁 荣和发展的基础。 光合作用的反应式：
光 二氧化碳+水 叶绿体 有机物（淀粉等）+ 氧气
科学家 海尔蒙特 1648
普利斯特 利 1771 英格豪斯 1779 谢尼伯 1782 索热尔 1804 萨克斯 1864
实验过程或结果
木桶里栽柳5年，雨水浇灌，柳苗 由2.3kg增重至76.8kg；90kg干土减 重57g
4. 用碘液染色后的叶片颜色发生怎样的变化？这种实验结果 说明什么？ 用碘液染色后，叶片不遮光的部分变成蓝色，叶片遮光部 分不变颜色。说明使植物光合作用合成淀粉的必需条件。
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实验步骤
1. 取一个玻璃水槽或20cm直径的标本瓶，注满清水， 按每100ml水加入0.1g碳酸氢钠，用玻璃棒搅拌， 以增加水中二氧化碳的含量。

6、真者，精诚之至也，不精不诚，不 能动人 。—— 《庄子 •渔夫 》 37、勿以恶小而为之，勿以善小而不 为。惟 贤惟德 ，能服 于人。 刘 备
38、傲不可长，欲不可纵，乐不可极 ，志不 可满。 —— 魏 徵 39、不傲才以骄人，不以宠而作威。 —— 诸葛亮
40、人生的旅途，前途很远，也很暗 。然而 不要怕 ，不怕 的人的 面前才 有路。 —— 鲁 迅 名人名言激励励志名言名语名句100句 （励志 古诗词 篇，附 出处）
练习：
• 1、植物光合作用的主要器官是 （ ） A根 B茎 C叶 D花、果实、种子
• 2、叶片的结构中能进行光合作用的是（ ） A上表皮 B下表皮 C叶肉 D叶脉
• 3、叶片与外界进行气体交换的结构是（ ） A表皮 B气孔 C叶肉 D叶脉
• 4、光合作用的条件是： • 5、光合作用的原料是： • 6、光合作用的产物是： • 7、光合作用的场所是：
49、春蚕到死丝方尽，人至期颐亦不 休。一 息尚存 须努力 ，留作 青年好 范畴。 —— 吴玉章 50、学习的敌人是自己的满足，要认 真学习 一点东 西，必 须从不 自满开 始。对 自己，“ 学而不 厌”， 对人家 ，“诲人 不倦”， 我们应 取这种 态度。 ——
毛泽东 名人名言激励励志名言名语名句100句 （励志 古诗词 篇，附 出处） 51、错误和挫折教训了我们，使我们 比较地 聪明起 来了， 我们的 情就办 得好一 些。任 何政党 ，任何 个人， 错误总 是难免 的，我 们要求 犯得少 一点。 犯了错 误则要 求改正 ，改正 得越迅 速，越 彻底， 越好。
40、对人不尊敬，首先就是对自己的 不尊敬 。 —— 惠特曼
41、一个人的真正伟大之处就在于他 能够认 识到自 己的渺 小。 —— 保 罗

B 变下列哪一项会使产量增加 [ ]
A．氧的含量 B．CO2的含量 C．氮的含量 D．水蒸气的含量
【解析】 影响光合作用速度的因素主要 有：水和CO2(原料)；温度(影响光合作 用的酶)；光照强度(影响光反应的速度) 等。
8、剑桥大学的希尔将分离出来的叶绿体 加到草酸高铁钾盐溶液中，经过光照以后 放出氧气，同时草酸高铁被还原
A 18O的比例为[ ]
A．0.20% B．0.68% C．0.88% D．0.48%
6．光合作用过程中，水的分解及三 碳化合物形成葡萄糖所需能量分别
A 来自 [ ]
A．呼吸作用产生的ATP和光能 B．都是呼吸作用产生的ATP C．光能和光反应产生的ATP D．都是光反应产生的ATP
7．水稻在适宜的情况下生长，如改
4Fe3+ + 2H2O → 4Fe2+ + 4H+ + O2↑ 请问希尔实验的重要意义是什么？它是否 就是光反应？
【答案】 希尔反应不能说就是光反应。 它主要是说明了光合作用的氧气的来源 是水分子的分解。
9．下图是验证绿色植物进行光合作用的实验 装置。先将这个装置放在暗室24小时，然后 移到阳光下；瓶子内盛有NaOH溶液，瓶口封 闭。
绿色植物的叶片在光合作用 中产生了淀粉
实验4:1880年恩吉尔曼(德国)
实验
对照
将水绵和好氧细 将水绵和好氧细
菌放在无空气的 黑暗环境中,细 光束照射水绵, 好氧细菌集中在
菌暴露在光下, 好氧细菌集 中在叶绿体所有
被照叶绿体部位 受 光 部 位
氧是叶绿体所释放的,叶绿体
是绿色植物光合作用的场所
7
A 是[ ]
A．绿色罩 B．红色罩 C．蓝色罩 D．紫色罩

和探索精神。
四、检测评价表
三维
区分度
目标
知识 说出光合作用 知道科学家们发现问 目标 的原料、条件 题和解决问题的科学
和产物（1分） 思维方式（2分）
能力 有观察猜想陈 又有查阅、整理资料 目标 述能力（1分） 的能力（2分）
情感 目标
能够参与探究 学习（1分）
又能够主动思考问题 并回答问题，学习兴 趣浓（2分）
反馈
我们学习了以上四个实验，再回过头来看海尔蒙 特实验的结论是否完全正确？
总结提问： 光合作用的原料、条件、产物各是什么？
原料：二氧化碳和水； 条件：阳光； 产物：淀粉和氧；
教师小结： 经历了近200多年的时间，科学家们才对光
合作用的生理过程有了比较清楚的认识。因此 科学发现是艰难的。没有科学的研究方法，以 及综合利用各学科的成果和研究手段，不会有 科学的发现。今天这节课里，我们介绍了光合 作用的发现历程。对于这部分内容，同学们不 要只记住结论，更重要的是理解科学家们的设 计思想以及我们也要向科学家们一样具有创新意识
1771 普利斯特利（英国）实验
1771普利斯特利（英国）实验
分析研讨 普利斯特利实验说明了什么？
结论：植物能"净化"空气。
拓展思考
提问：同学们自从学习了普利斯特利实验后， 重复普利斯特利的实验时，有的获得成功，有 的总是失败，甚至发现植物还会更严重地污染 空气。试分析同学们实验失败的原因？
1779 英格Βιβλιοθήκη 斯（荷兰）实验5年过去了，柳苗渐渐地 长大了。他再次称量柳 苗和土壤的重量，结果 使海尔蒙特大吃一惊： 柳苗重量增加 74.5 kg, 土 壤重量仅减少了 0.057kg！
柳苗生长 之迷
导学

植物体只有绿叶才能更新污浊的空气.
1785年,人们才明确绿叶在光下放出的是氧气, 吸收的是二氧化碳.
1845年,德国科学家梅耶根据能量转换和守 恒定律明确指出,植物进行光合作用时,把光 能转化成化学能储存起来.
实验4 :1864年萨克斯(德国) 实验 对照 绿色叶片 暗处 绿色叶片 暗处 消耗营养 曝光 消耗营养 遮光 碘蒸气处理 碘蒸气处理 呈深蓝色 无颜色变化 绿色植物的叶片在光合 作用的产物除氧气外还 有淀粉.
光合作用的发现过程
聪明和才智 来自于勤奋
二、光合作用的探索历程
一个人从小长大需要 吃很多东西，那么，一粒 种子从发芽到长成一棵高 大的植物也需要养料吗 ？ 它需要的养料又是从哪里 来的呢？一粒种子可以长 成参天大树,植物是如何进 行物质积累的?
海尔蒙特实验
图A 干燥土壤 90.8kg 小柳树 2.3kg
2、过程
光合作用分为光反应和暗反应 两个阶段
划分依据:反应过程是否需要光能
光反应在白天可以进行吗？夜间呢？ 暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？ 实际情况究竟如何？一起来详细了解 一下光合作用的两个阶段
光反应阶段
吸收、传递 和转换光能
色素、酶 条件 ： 光、 场所：叶绿体内的类囊体膜上
水的光解： 过程 H2O
实验5 :1880年恩吉尔曼(德国) 实验 对照 将水绵和好氧细 将水绵和好氧细 菌放在无空气的 菌暴露在光下, 黑暗环境中,细 好 氧 细 菌 集 光束照射水绵, 中在叶绿体所有 好氧细菌集中在 被照叶绿体部位 受 光 部 位
氧是叶绿体所释放的,叶绿体是 绿色植物光合作用的场所.
实验6 : 1939年鲁宾和卡门(美国) 实验 对照
光、酶
叶绿体中的色素