光合作用发现的历程

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

《光合作用的探究历程》学历案在生命的舞台上，光合作用是一场神奇而至关重要的演出。

它是植物将阳光、二氧化碳和水转化为有机物和氧气的过程，为地球上几乎所有生命提供了能量和物质基础。

然而，对于光合作用的认识并非一蹴而就，而是经历了漫长而曲折的探究历程。

早在公元前 3 世纪，古希腊哲学家亚里士多德就观察到植物的生长与土壤似乎关系不大，他猜测植物可能从空气中获取了某种“营养物质”。

但由于当时科学技术的限制，这个猜测无法得到进一步的验证。

时间推进到 17 世纪，比利时科学家海尔蒙特进行了一个著名的柳树实验。

他将一棵柳树苗栽种在一个木桶里，桶里装着事先称过重量的土壤。

然后，只给柳树浇水，五年后，柳树增重了许多，而土壤的重量几乎没有减少。

这个实验让海尔蒙特得出了一个错误的结论：柳树的生长只是因为水。

虽然他的结论并不完全正确，但这个实验为后来的研究奠定了基础，让人们开始关注植物生长的物质来源。

18 世纪，英国科学家普利斯特利进行了一系列实验。

他把一只小白鼠和一根点燃的蜡烛分别放在密封的钟罩里，不久小白鼠死亡，蜡烛熄灭。

而当他把小白鼠和蜡烛与一盆绿色植物一起放在密封的钟罩里时，小白鼠和蜡烛都能正常地活着。

普利斯特利认为，植物能够更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气。

但他并不知道植物更新空气的成分到底是什么。

后来，荷兰科学家英格豪斯进行了 500 多次植物更新空气的实验。

他发现，普利斯特利的实验只有在有光的条件下才能成功。

这就说明了光是植物更新空气的必要条件。

19 世纪，科学家们对光合作用的探究更加深入。

德国科学家萨克斯做了一个经典的实验。

他把绿色叶片放在暗处几小时，目的是消耗叶片中的营养物质。

然后，他把叶片一半曝光，一半遮光。

一段时间后，他用碘液处理叶片，发现曝光的一半呈深蓝色，遮光的一半则没有颜色变化。

这个实验证明了光合作用的产物中有淀粉，同时也说明了光是光合作用的必要条件。

随着科学技术的不断进步，科学家们开始从微观层面探究光合作用的机制。

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

教师寄语: 21世纪是生命科学的世纪,科 学技术发展的车轮在不断前进! 希望同学们能站在先人的 肩膀上成为”车轮”前进的有 力推动者!
根据所学的化学知识可知，水和二氧化碳 反应，应该生成什么产物？ 碳酸
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
1.光反应阶段
吸收、传递和转 换光能
色素、酶 条件 ： 光、 场所：基粒类囊体膜上 光、酶 H O 2 水的光解： 叶绿体中的色素 [H]+O 2 反应 光、酶 ATP的合成：ADP＋Pi 产物： [H]、O2、ATP 能量转变：光能
叶绿体
ATP
ATP中活跃的化学能
2.暗反应阶段
条件： 不需光，需多种酶 场所： 基质中 酶 CO2＋C5 2C3 CO2的固定： 过程 酶 C3+[H] (CH2O)+C5 C3的还原： ATP 产物： CH2O 、 ADP 、 Pi ATP中活跃 能量转变： 的化学能 ADP+Pi 有机物中稳 定的化学能
• 植物自身因素 • 环境因素对光合作用的影响
1）光照 2）温度 3）二氧化碳浓度 4）水分 5）矿质元素
请分析光下的植物突然停止光照后， 其体内的C5化合物和C3化合物的含量 如何变化？
停止 光照 光反应 停止 [H] ↓ ATP↓ 还原 受阻 C3 ↑ C5 ↓
请分析光下的植物突然停止CO2的供 应后，其体内的C5化合物和C3化合物 的含量如何变化？ C3 ↓ 固定 CO2 ↓ 停止 C5 ↑
探究：
O2中的氧来自CO2还是H2O？