光合作用发现史学习资料
- 格式:doc
- 大小:18.50 KB
- 文档页数:3
光合作用的历史一、古代发现在古代,人们已经开始观察到一种神奇的现象,即植物在太阳下生长茂盛。
古埃及人相信太阳是所有生命的创造者,植物能够通过太阳的光线进行某种转化来生长。
这种现象引发了人们对光合作用的好奇与探索。
二、植物光合作用的启示17世纪,“生命之火”的理论被研究者鲍因提出,他认为光合作用如同植物的呼吸一样,是植物生存的关键。
这种启发促使科学家们开始深入研究植物如何利用阳光进行光合作用的过程。
三、光合作用的关键发现19世纪末20世纪初,科学家们对光合作用的研究取得了重大突破。
荷兰科学家范尼尔发现植物只有在光照下才能释放氧气,他发现了氧气的来源是水分子,这一发现揭开了光合作用的核心过程。
四、光合作用的机制解析20世纪,科学家们对光合作用的机制有了更深入的理解。
他们发现叶绿体是光合作用的主要场所,光能被捕获并转化为化学能。
通过光合作用,植物可以将二氧化碳和水转化成糖类物质,并释放出氧气。
五、现代光合作用研究随着科学技术的飞速发展,现代对光合作用的研究变得更加深入和细致。
科学家们利用分子生物学、蛋白质结构等技术手段,揭示了光合作用背后更为复杂的化学过程。
六、光合作用的意义与展望光合作用作为自然界中一个重要的生命过程,对地球生态系统的稳定起着至关重要的作用。
通过光合作用,植物制造出氧气、提供能量和营养物质,为整个生物圈的生存发展做出了巨大贡献。
结语光合作用的历史早已悠久,经过多个阶段的探索与发现,人类对光合作用的了解不断深化,这一生命之源的奥秘仍然让我们充满好奇和探求。
愿科学家们继续保持对光合作用的研究热情,揭示更多有关这一生命过程的秘密。
光合作用的发现史资料玉米在拔节期间,每天可以长高8cm以上,大牡竹曾有每天增高41㎝的记录。
植物在生长发育中所需要的物质是从何而来的呢?⒈ 早在两千多年前,古希腊著名哲学家亚里士多德认为,植物是由“土壤汁”构成的。
直至十七世纪初,人们都相信植物是从土壤中获得生活需要的全部元素。
⒉ 17世纪上半叶,比利时学者海尔蒙特(J.B.Van Helmont)所做的柳树试验,使他自然而然地相信:柳树生长所需要的物质,来自于浇灌的水。
这个结论首次提出了水参与植物有机物制造,但没有考虑到空气对植物体物质形成的作用。
早在1637年,我国明代学者宋应星在《论气》一文中指出“人所食物皆为气所化,故复于气而”,已注意到空气和植物的关系。
1727年,英国植物学家斯蒂芬.黑尔斯(Stephen Hales)也指出,植物在生长时主要用空气当养分。
但是,他们都没有通过实验来验证自己的论断。
⒊ 1771年-1777年间,英国著名科学家约瑟夫.普里斯特利(Joseph Priestley)通过对呼吸和燃烧一系列实验研究认为,绿色植物能逆转动物的呼吸过程。
1771年,通过“小鼠、蜡烛和薄荷”的实验使他相信:植物能更新因燃烧或动物呼吸而变污浊的空气。
由于普里斯特利所做的这个出色的实验,人们把1771年定为发现光合作用的年代。
但是,普里斯特利把植物改善空气的作用归功于植物的缓慢生长过程,没有认识到光对植物的作用。
这样,当有人重复普利斯特利的实验时,有人成功,有人不成功,甚至得到完全相反的结论,认为植物不仅不能净化空气,反而使空气受到更严重的污染。
⒋ 1779年,荷兰医生英格豪斯(Jan Ingenhousz)通过实验确认,植物确实有净化空气的作用。
他进一步指出,植物净化空气的作用不是普利斯特利说的是由于植物缓慢生长过程所致,而是由于太阳光照射植物的结果,这种净化作用在几小时内便可完成,并不需要让植物生长若干天 。
英格豪斯还发现,植物还具有很强的释放气体的能力,而且这种能力与天气晴朗程度尤其是植物所受光照的强度成正比。
光合作用发现历史资料整理一、传统史料---光合作用反应式的发现1.过去,人们一直以为,小小的种子之所以能够长成参天大树,古希腊哲学家亚里士多德认为,植物生长所需的物质完全依靠于土壤。
2. 1648年,一位荷兰科学家范·赫尔蒙特对此产生了怀疑,于是他设计了盆栽柳树称重实验,得出植物的重量主要不是来自土壤而是来自水的推论。
虽然他没有认识到空气中的物质参与了有机物的形成,但从此拉开了光合作用的研究史。
赫尔蒙特把90千克的土壤放在花盆中,然后种上2千克重的柳树,并经常浇水,5年过去了,柳树长到76千克重,而花盆中的土壤只少了60克。
3.早在1637年,我国明代科学家宋应星在《论气》一文中,已注意到空气和植物的关系,提出“人所食物皆为气所化,故复于气耳”。
可惜因受当时科学技术水平的限制,未能用实验来证明这一精辟的论断。
直到1727年,英国植物学家斯蒂芬·黑尔斯才提出植物生长时主要以空气为营养的观点。
而最先用实验方法证明绿色植物从空气中吸收养分的是英国著名的化学家约瑟夫·普利斯特利。
在1771年发现植物可以恢复因蜡烛燃烧而变“坏”了的空气。
4. 1779年,荷兰科学家英恩豪斯(Jan Ingenhousz)进一步证明只有植物的绿色部分在光下才能起使空气变“好”的作用,而其他所有器官即使在白天也会使空气变坏。
这些实验结果为后来人们认识植物绿色部分和光在植物光合作用中的重要性奠定了基础。
5.1872年,科学家塞尼比尔(J.Senebier)如何做实验证明光和CO2的必要性。
6.1804年,瑞士学者德·索苏尔研究了植物光合作用过程中吸收的二氧化碳与放出的氧之间的数量关系,结果发现植物制造的有机物和释放出的氧的总量,远远超过它们所吸收的二氧化碳的量。
由于实验中只使用植物、空气和水,别无他物,因此,他断定植物在进行光合作用合成有机物时不仅需要二氧化碳,水也必然是光合作用的原料。
光合作用探究历程光合作用探究历程一、光合作用的发现光合作用是植物、藻类和某些细菌通过吸收太阳光能,利用二氧化碳和水合成有机物质的过程。
这个重要的生物化学过程在植物生命活动中起着至关重要的作用。
然而,这个过程是如何被科学界发现和揭示的呢?早在17世纪,荷兰科学家范·豪斯汀就开始了对植物生长的研究。
他观察到植物在光照下可以生长,而在黑暗中则不能。
这表明植物的生长与光照有关。
随后,在18世纪,法国科学家拉普拉斯和拉瓦锡进一步探讨了光合作用过程中物质和能量的转化。
拉瓦锡提出,植物在光合作用中吸收了二氧化碳和水,并释放出氧气。
到了19世纪,英国科学家达尔文对光合作用进行了更深入的研究。
他发现,光合作用是植物中的叶绿体通过吸收太阳光能而进行的。
这一重要发现为后来的光合作用研究奠定了基础。
二、光合作用的过程光合作用是一个复杂的生物化学过程,可以分为三个主要阶段:光反应、暗反应和产物运输。
1.光反应阶段:这一阶段主要发生在叶绿体中,植物通过光合色素吸收太阳光能,并将水分子分解为氧原子和氢离子。
同时,电子从还原型的辅酶Ⅱ传递给氧气,生成高能态的电子和还原型的辅酶Ⅱ。
这一过程释放出的能量用于合成ATP。
2.暗反应阶段:在暗反应阶段,植物利用光反应中生成的ATP和还原型的辅酶Ⅱ,将二氧化碳还原为有机物质,如糖类。
这一过程需要多种酶的参与,包括羧化酶、磷酸二氢酶等。
暗反应生成的有机物质被运输到植物体内的各个部位,供生长发育所需。
3.产物运输阶段:在光合作用过程中生成的有机物质需要通过运输才能到达植物体内的各个部位。
植物体内有一套复杂的运输系统,可以将光合作用生成的有机物质从叶绿体运输到其他部位,以满足生长发育的需要。
三、光合作用的机制光合作用的机制涉及到许多生物化学反应和能量转化过程。
其中最重要的是反应中心的电子转移和伴随的能量变化。
在光反应阶段,光合色素吸收太阳光能后,将电子从水分子中激发到高能态,再传递给氧气生成高能态的电子和还原型的辅酶Ⅱ。
七年级上册生物第5章第1节知识点第5章绿色开花植物的生活方式第1节:光合作用一、光合作用发现史:海尔蒙特柳树实验:他把一棵2.5千克的柳树苗种在木桶里,每天用雨水浇灌,5年后,柳树质量增加了80多千克,而土壤只减少了不到100g。
海尔蒙特认为柳树增重除了吸收了土壤中少量无机盐外,主要是吸收了大量的水,水是合成柳树体内有机物的原料,忽略了空气中的二氧化碳。
普利斯特利的实验:把一支点燃的蜡烛和一只小白鼠分别放到一个密闭的玻璃罩中——蜡烛熄灭,小白鼠死亡。
分别在两个装置中加一盆植物——蜡烛没有熄灭,小白鼠正常活着。
结论:植物能够更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊了的空气。
二、光合作用的概念、反应式和在农业生产中的应用:1、光合作用的概念: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能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程。
2、光合作用的表达式:3、光合作用的条件:光。
4、光合作用的场所: 叶绿体。
5、光合作用的原料是:二氧化碳和水。
二氧化碳来自空气中,通过叶片的气孔进入叶肉细胞,水来自土壤通过根尖成熟区吸收,由根、茎、叶中的导管运输到细胞)。
6、光合作用的产物:有机物和氧气。
有机物通过叶脉中的筛管运输到植物体的其他部位,氧气通过叶片的气孔散失到空气中。
7、光合作用实质:制造有机物,储存能量。
8、光合作用的意义:(1)绿色植物通过光合作用制造的有机物,光合作用的产物养育了其它生物。
因此,绿色植物是生态系统中的生产者。
(2)绿色植物通过光合作用不断消耗大气中的二氧化碳,产生氧气,维持了生物圈中的碳—氧平衡,这一生理活动主要是在叶肉细胞的叶绿体中进行。
9、光合作用原理在农业生产上的应用:在温室大棚内种植西瓜,为了提高产量,瓜农可以采取以下措施:①在农业上可采用合理密植等措施来充分利用光照,提高作物产量。
②延长光照时间,增大光照强度。
③温室种植蔬菜可增施气肥或有机肥,以适当提高二氧化碳浓度以提高产量。
高中生物光合作用知识点(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种类型的经典范文,如演讲稿、总结报告、合同协议、方案大全、工作计划、学习计划、条据书信、致辞讲话、教学资料、作文大全、其他范文等等,想了解不同范文格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, this shop provides you with various types of classic sample essays, such as speech drafts, summary reports, contract agreements, project plans, work plans, study plans, letter letters, speeches, teaching materials, essays, other sample essays, etc. Want to know the format and writing of different sample essays, so stay tuned!高中生物光合作用知识点学习有如母亲一般慈爱,它用纯洁和温柔的欢乐来哺育孩子,如果向它要求额外的报酬,也许就是罪过。
光合作用发现历史资料整理知识讲解光合作用是一种生物化学过程,它利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物(如葡萄糖)和氧气。
光合作用在地球上扮演着至关重要的角色,维持着地球生态系统的平衡,并提供了人类所需的能量和氧气。
光合作用的发现可以追溯到17世纪末,当时化学家和植物学家开始对植物中的绿色叶片进行研究。
通过实验,他们发现植物在光照下会产生氧气,并且与呼吸过程有关。
这一发现为后来对光合作用的研究奠定了基础。
在18世纪末和19世纪初,研究者们进一步深入研究植物的光合作用。
瑞士植物学家尤金·马吕斯·万·纳西尔(Eugene Maillot Van Niel)是第一个提出“光合作用”这一术语的科学家。
他观察到绿色植物只有在光照下才进行光合作用,并且通过光合作用生成的氧气来自水而不是二氧化碳。
这一发现奠定了光合作用的基本原理。
20世纪初,荷兰植物生理学家雅克布·斯蒂尔(Jacques Loeb)和美国生理学家雷蒙·林德曼(Raymond Lindeman)对光合作用进行了更深入的研究。
他们确认光合作用的主要反应发生在植物叶绿体中的色素分子上。
这些色素分子的一种叫作叶绿素,它能够吸收太阳能。
一旦叶绿体吸收到太阳能,光合作用即开始进行,并将光能转化为化学能。
随着科学技术的进步,研究者们能够更加深入地理解光合作用的机制。
他们发现光合作用由两个主要阶段组成:光反应和暗反应。
光反应发生在光合作用开始的初级反应,它需要太阳能和水分子。
在光反应中,光能被吸收并转化为化学能,同时水分子被分解成氧气和氢离子。
暗反应是光合作用的第二阶段,它发生在光反应后。
在暗反应中,化学能被转化为葡萄糖等有机物。
这一反应需要二氧化碳来提供碳源,并由酶催化。
暗反应在植物细胞的叶绿体中进行,它是合成有机物和固定碳的重要过程。
通过对光合作用的深度研究,科学家们可以更好地了解生物能量转换的原理,并开发出一些重要的应用。
第一节植物光合作用的发现资料6-1-120世纪关于植物的光合作用的研究历程资料6-1-2植物的光合作用的发现——海尔蒙特的实验资料6-1-3植物光合作用的概念和意义资料6-1-4光合作用的早期研究资料6-1-5普利斯特莱的实验资料6-1-6本节三个实验的简析资料6-1-7光合作用的新进展资料6-1-8光合作用能量代谢的分子机理与调控研究进展资料6-1-9光合作用:人类求解路漫漫资料6-1-10揭开光合作用起源与演化之谜资料6-1-11模拟光合作用分解海水带来新能源资料6-1-12光合作用的发现过程资料6-1-120世纪关于植物的光合作用的研究历程20世纪对光合作用的探讨,向着物理学和化学两个方面不断深入。
1905年英国植物学家 F.F.布莱克曼提出光合作用包括需要光照的“光反应”和不需光照的“暗反应”两个过程,二者相互依赖,光反应时吸收的能量,供给暗反应时合成含高能量的多糖等的需要。
20年代,O.瓦尔堡进一步提出在光反应中不是温度而是光的强度起作用。
1929~1931年荷兰微生物学家C.B.范尼尔通过比较生化研究,发现光合硫细菌与绿色植物一样,也进行光合作用。
只是绿色植物的供氢体是水,而光合硫细菌的供氢体是硫化氢或其他还原性有机物。
C.B.范尼尔的工作改变了长期以来认为光合作用一定要放氧的看法,扩大了光合作用的概念,对以后有深远影响。
对于光合作用的重要参与物质叶绿素,早就引起人们的注意。
德国化学家R.M.维尔施泰特经过了8年的努力,于1913年阐明了叶绿素的化学组成。
另一位德国化学家H.菲舍尔于1940年确定了它的结构,这些都为50年代“光合作用中心”的提出,以及色素吸收光子、能量传入作用中心等的发现奠定了基础。
虽然光合作用的部位早就被认为是叶绿体,但真正用实验加以证实则在20世纪30年代末40年代初。
英国植物生理学家R.希尔用离体叶绿体作实验,测到放氧反应,这是绿色植物进行光合作用的标志。
但是否代表光合作用未能肯定。
光合作用发现史
1、早在两千多年前,古希腊著名哲学家亚里士多德认为,植物是由“土壤汁”构成的。
这一观点一直沿用到18世纪中期。
17 世纪上半叶,比利时学者海尔蒙特所做的柳树试验,使他自然而然地相信:柳树生长所需要的物质,来自于浇灌的水。
这个结论首次提出了水参与植物有机物制造,但没有考虑到空气对植物体物质形成的作用。
2、我国明代学者宋应星、英国植物学家斯蒂芬.黑尔斯也曾指出:植物在生长时主要用空气当养分。
但他们并未用实验证明这一判断。
3、1771年,英国科学家普利斯特利通过实验证实,植物可以更新因蜡烛燃烧或小白鼠呼吸而变得污浊的空气。
由于普里斯特利所做的这个出色的实验,人们把1771 年定为发现光合作用的年代。
但是,他并没有发现光在植物更新空气中的作用,而是将空气的更新归因于植物的生长。
当时有人重复他的实验,却得到完全相反的结论。
因此这个实验引起人们的关注。
4、1779年,荷兰科学家英格豪斯做了500多次植物更新空气的实验,得出结论:绿色植物只有在光下才能更新空气。
直到1785年,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。
5、1782年,瑞士牧师吉恩.谢尼伯证实了英格豪斯的发现,并指出植物“净化”空气的活性,除光合作用外,还取决于“所固定的空气”。
6、1804年,瑞士学者索热尔研究植物光合作用过程中,二氧化碳吸收量、有机物生成量、氧气释放量之间的数量关系。
他发现,植物制造的有机物质总量和氧气释放量,远远超过二氧化碳吸收量。
根据实验中除植物、空气和水以外,没有其他物质,他断定光合作用除吸收二氧化碳外,二氧化碳水也是光合作用的反应物。
7、1817年,法国的两位植物学家,佩利蒂欧和卡文陶从叶片中分离出叶绿素。
后来有人证明叶绿素对于光能的吸收、传递和转化起着极为重要的作用。
8、1845年,德国科学家梅耶根据能量转化与守恒定律明确指出,植物在进行光合作用时,把光能转换成化学能储存起来。
当时人们用下式表示光合作用:
绿色植物
CO2 + H2O + 光——→O2 + 有机物质+ 能量
9、1864 年,法国植物生理学家鲍辛高特根据阿伏伽德罗定律,精密地测定多种陆生植物,发现它们在进行光合作用时,放出的氧气和吸收的二氧化碳体积的比值接近1。
10、1864 年,德国著名植物生理学家朱利叶斯.萨克斯用实验成功地证明植物叶片在光合作用中形成淀粉。
他先把绿叶放在黑暗中数小时,在这段时间内,由于叶片中的物质的输出和呼吸代谢的结果,使原先存在于叶片里的淀粉消失。
然后把经黑暗处理的叶片一半曝光,另一半叶片仍然置于黑暗中,经过一定时间后,用碘蒸汽处理叶子,结果发现处于黑暗的一半叶片无颜色变化,而曝光的一半叶片显示出深蓝色。
这是由于碘与淀粉形成淀粉-碘络合物的结果。
11、1880 年,德国科学家恩吉尔曼把装有水绵和嗜氧细菌悬浮液的载玻片置于没有空
气的小室里,然后照光。
通过显微镜观察发现,嗜氧细菌向被光照射到的水绵的叶绿体部位集中,从而证明了植物光合作用的放氧结构是叶绿体。
在另一组实验中,他把一个棱镜放在光源与显微镜台之间,用光照射水绵,结果发现位于蓝、红光下的叶绿体周围细菌最多。
藻中的叶绿素吸收蓝光和红光,恩吉尔曼得出结论:叶绿素是光合作用的接收光的色素。
12、1939 年,英国的希尔发现从破碎的叶子中分离出来的叶绿体,一旦加入人工电子受体(如高铁氰化钾),照光后便会释放出氧气,这就更直接证明了氧气是从叶绿体释放出来的。
13、1938年,美国的科学家鲁宾和卡门首先采用同位素示踪法研究氧气的来源,它们用氧的同位素18 O分别标记H2O和CO2,使它们成为H2 18 O和C 18 O2,然后用H2 18 O 与正常的CO2和CO 18 2与正常的H2O这两种组合,分别作为试验植物(或叶绿体)光合作用的原料,再分析释放的氧气。
结果表明,用前一种组合时,放出的氧气完全是18 O2,而用后一种组合时,放出的氧气完全不含18 O2。
可以表示为:CO2 + 2H2 18 O→(CH2O)+ 18 O2 + H2O,C 18 O2 + 2H2O→(CH2 O)+ O 18 2 + H2 18 O 上述的试验充分证明了光合作用中释放的氧气完全来自水,同时还说明水的光氧化和二氧化碳的还原是分别进行的。
14、20世纪二十年代,德国的瓦布格证明了光合作用中存在两个反应过程:一个是需要光的,随光照强度提高而加快的“光反应”;另一个是不需要光的,象一般化学反应那样随温度提高而加快的“暗反应”。
后来,美国科学家阿侬用分离出来的离体叶绿体,令人信服地证实了光反应和暗反应是完全可以分开的两个组成部分。
15、20 世纪三十年代初期,以范尼尔为代表的一些学者证明,光合细菌也能像植物一样,利用光能将二氧化碳还原为有机物。
所不同的是以硫化物、有机物或氢做为供氢体。
它们的光合作用反应式可以写成:
光
CO2 + 2H2A ——→(CH2O)+H2O +2A
色素
16、20 世纪四十年代,美国的爱默生及其同事,用测定光合作用最高量子产额的方法,研究不同藻类的光合作用。
所谓量子产额,又称量子效率,是以光量子为基础的光合作用效率,即在光合作用中,每吸收一个光量子所释放出氧或固定二氧化碳的分子数。
爱默生等在研究中发现,对小球藻的光合作用最有效的光是650-680nm 的红光和波长为400-460nm 的蓝光,叶绿素恰好对这两个波段的光有强烈的吸收。
当波长超过680nm 时,光合作用的量子产额发生急剧下降,这就是光合作用的“红降”现象,也称为爱默生第一效应。
如果提供一点辅助性的短波长光(如波长为650nm 光),那么,大于685nm 的远红光的光合作用量子产额就会显著增加,比单独使用长波光或短波光的效率都高。
这就是双光增益效应,又成为爱默生第二效应。
17、20 世纪四十年代初,卡尔文等用14 O2饲养小球藻,观察小球藻光合作用中碳的转化和去向,阐明了光合作用碳同化途径,提出了卡尔文-本森循环。
18、1954 年,美国的阿侬、弗伦凯尔等分别发现菠菜叶绿体和光合细菌载色体,在光照条件下能够把ADP和无机磷酸合成ATP。
由于这个反应是需要光的反应,故称为光合磷酸化。
1951 年,希尔又发现希尔反应可以把辅酶Ⅱ(NADP + )还原成还原态的辅酶Ⅱ(NADPH),从而揭示出NADPH的来源。
ATP和NADPH都是光合作用的光反应的产物,共同构成光合作用中二氧化碳的同化力。
19、20世纪60年代以来,人们自然而然地把注意力集中到光能如何推动两个光反应,以
及电子传递链中的电子载体的成分和它们的光谱学等研究上。
同时,在光合膜、颗粒和大分子水平上,深入开展对放氧机理、反应中心的组成、反应中心叶绿素分子的电荷分离、色素蛋白复合体、光合膜的结构和功能以及光合作用的人工模拟等方面的研究。