光合作用发展史1

1、2000多年前多年前亚里士多德亚里士多德(aristotle)认为：植物增重来自认为：植物增重来自土壤土壤即即:植物增加的重量植物增加的重量=土壤减少的重量土壤减少的重量光合作用的研究历史光合作用的研究历史五年后五年后+74.4kg0.057kg1642年，范年，范赫尔蒙特赫尔蒙特(j.b. van helmont)的实验的实验结论：植物增重来自结论：植物增重来自水分水分即植物增加的重量仅仅来自水分即植物增加的重量仅仅来自水分开始时开始时柳树的质量柳树的质量2.3kg干土的质量干土的质量90.8kg年后年后实验前后数据实验前后数据76.7kg90.743kg只浇雨水只浇雨水 赫尔蒙特的实验结论

2、是不正确的。赫尔蒙特的实验结论是不正确的。在他的实验中，他忽视了哪个重在他的实验中，他忽视了哪个重要因素？要因素？1771年，英国化学家年，英国化学家普里斯特利普里斯特利的实验的实验结论结论:植物可改善污浊的空气植物可改善污浊的空气.许多的科学家在重复普里斯特利的实许多的科学家在重复普里斯特利的实验时，有的成功了，有的失败了，有验时，有的成功了，有的失败了，有的甚至得出相反的结论。当时人们还的甚至得出相反的结论。当时人们还不知道普里斯特利实验成功的条件是不知道普里斯特利实验成功的条件是什么。什么。1779年，荷兰科学家英格豪斯的实验年，荷兰科学家英格豪斯的实验b组组a组组结论：只有在结论：只有

3、在光下植物才能更新空气。光下植物才能更新空气。实验原则实验原则：对照原则对照原则单一变量原则单一变量原则绿色植物释放绿色植物释放2的同时还产生了哪些物质？的同时还产生了哪些物质？1864年，萨克斯年，萨克斯(julius von sachs)的实验的实验1黑暗处理黑暗处理一昼夜一昼夜2让一张叶让一张叶片一半曝光片一半曝光一半遮光一半遮光滴碘液滴碘液结论结论:植物光合作用植物光合作用产生了产生了淀粉淀粉3加酒精加酒精并隔水并隔水加热加热1880年年 恩格尔曼的实验恩格尔曼的实验隔绝空气隔绝空气黑暗黑暗用极细光束照射用极细光束照射完全暴露在光下完全暴露在光下水绵和好氧水绵和好氧细菌的装片细菌的装片

4、结论：结论： 氧是由氧是由 释放出来的，释放出来的， 是光合是光合作用的场所。作用的场所。 光合作用需要光合作用需要光照光照叶绿体叶绿体叶绿体叶绿体1865年光合作用的反应式年光合作用的反应式co2+h2o(ch2o)n+o2光光鲁宾和卡门实验鲁宾和卡门实验同学们考虑一下，标记哪一种元素？同学们考虑一下，标记哪一种元素？研究方法：研究方法：同位素标记法同位素标记法(p65广角镜）广角镜）研究问题研究问题：光合作用产生的：光合作用产生的来自来自还是还是？20世纪世纪30年代（美国）鲁宾与卡门实验年代（美国）鲁宾与卡门实验第一组第一组h2180c02h20c18o2第二组第二组180202结论：光

5、合作用产生的结论：光合作用产生的来自来自20世纪世纪40年代美国科学家卡尔文年代美国科学家卡尔文14co2，供给小球藻进行，供给小球藻进行光合作用，最终探明了光合作用，最终探明了14co2转化在（转化在（14ch2o）中。）中。光合作用的反应式：光合作用的反应式：6co2+12h2oc6h12o6+6o2+6h2o光能叶绿体释放的氧气来源于参加反应的水光合作用的概念及反应式光合作用的概念及反应式光合作用：是绿色植物通过光合作用：是绿色植物通过叶绿体叶绿体，利，利用可见光中的用可见光中的光能光能，把，把二氧化碳二氧化碳和和水水合合成为储存能量的成为储存能量的糖类糖类（通常指葡萄糖），（通常指葡萄

6、糖），并且释放出并且释放出氧气氧气的过程。的过程。叶绿素叶绿素a a光光氧化的叶绿素氧化的叶绿素a a类囊体膜类囊体膜e eo o2 2h+h+nadp+nadp+nadphnadphadp+piadp+piatpatp光反应光反应叶绿体基质叶绿体基质coco2 2固固定定2c2c3 3还还原原多多种种酶酶催催化化(ch(ch2 2o)o)n nc c5 5光合作用的过程光合作用的过程e eh h2 20 0类囊体腔类囊体腔h+h+暗反应暗反应（卡尔文循环）（卡尔文循环）条条 件件 物质变化物质变化能量变化能量变化实实 质质叶绿体基粒类囊体膜上叶绿体基粒类囊体膜上叶绿体基质中叶绿体基质中（1）

7、水的光解）水的光解(2）atp形成形成 （3）nadph形成形成（1） co2的固定的固定（2）c3的还原的还原 （3） 糖类生成、糖类生成、c5的再生的再生光，色素，酶光，色素，酶酶酶活跃化学能活跃化学能 稳定化学能（贮稳定化学能（贮存在存在(ch2o)中）中）光反应为暗反应提供还原剂和能量光反应为暗反应提供还原剂和能量(atp和和nadph)，暗反应为光反应补充暗反应为光反应补充adp,pi和和nadp把无机物转变成有机物，同时把光能转变成化学能储存把无机物转变成有机物，同时把光能转变成化学能储存在有机物中在有机物中反应部位反应部位光能光能 活跃化学能（活跃化学能（ 贮存贮存在在atp和和

8、nadph中）中）联联 系系光反应与暗反应联系光反应与暗反应联系光反应光反应光光能能暗反应暗反应有机物有机物h h2 2o oo o2 2atpatpnadphnadphadpadp、pipinadp+nadp+coco2 2h h2 2o o光合作用的意义光合作用的意义（1 1）维持大气成分的基本稳定，有利于生物生存）维持大气成分的基本稳定，有利于生物生存 （维持大气中氧气和二氧化碳含量的基本稳定）（维持大气中氧气和二氧化碳含量的基本稳定）物质转变方面：物质转变方面：能量转化方面：能量转化方面：（2 2）把无机物转变成有机物，不仅为植物本身的物质代谢）把无机物转变成有机物，不仅为植物本身的物

9、质代谢 提供了基础，也为动物和人类的生存提供了食物来源提供了基础，也为动物和人类的生存提供了食物来源 把把光能转变成贮藏在有机物中的稳定化学能，为生物提供了生存所光能转变成贮藏在有机物中的稳定化学能，为生物提供了生存所需要的能量需要的能量意义：意义：影响光合作用的因素影响光合作用的因素1、随绿色植物生长发育的进程而改变（内部因素）、随绿色植物生长发育的进程而改变（内部因素）2、随外界环境因素而改变、随外界环境因素而改变光照强度光照强度二氧化碳浓度二氧化碳浓度温度温度水水无机盐离子（无机盐离子（n、p、mg)光合作用速率：是光合作用强度光合作用速率：是光合作用强度的指标，常以一定量的叶面积在的指

10、标，常以一定量的叶面积在单位时间内吸收二氧化碳或释放单位时间内吸收二氧化碳或释放氧气的量来表示。氧气的量来表示。 1 1、下列物质中，与光反应无直接关系的物、下列物质中，与光反应无直接关系的物质是（质是（ ） a a、h h2 20 0 b b、coco2 2 c c、atpatp d d、叶绿素叶绿素答案：b2 2、在、在暗暗反应中，固定反应中，固定coco2 2的物质是（的物质是（ ） a a、三碳化合物三碳化合物 b b、五碳化合物五碳化合物 c c、nadphnadph d d、o o2 2答案：b3 3、在光合作用过程中，光反应为暗反应提供、在光合作用过程中，光反应为暗反应提供的产物

11、是（的产物是（ ） a a、 o o2 2 b b、 coco2 2 c c、 h h2 2o o d d、 nadphnadph和和atpatp答案为d4 4、下图是利用小球藻进行光合作用时的实验示、下图是利用小球藻进行光合作用时的实验示意图，图中意图，图中a a物质和物质和b b物质的相对分子质量比（物质的相对分子质量比（ ） a a1212b b2121 c c8989 d d9898答案：c5 5、将一棵重约、将一棵重约0.2kg0.2kg的柳树，栽培于肥沃的土壤的柳树，栽培于肥沃的土壤中，两年后连根挖出，称其于重达中，两年后连根挖出，称其于重达11 kg11 kg，增加的增加的这这1

12、010余千克，主要来源于（余千克，主要来源于（ ） a a土壤中的矿质元素土壤中的矿质元素 b b土壤中的水土壤中的水 c c大气中的大气中的o o2 2 d d大气中的大气中的coco2 2答案：答案：d d6 6、在光合作用实验里，如果所用的水中有、在光合作用实验里，如果所用的水中有0 02020的的 水分子含水分子含1818o o，二氧化碳中有二氧化碳中有0 06868的二氧化碳分子的二氧化碳分子 含含1818o o，那么，植物进行光合作用释放的氧气中，含那么，植物进行光合作用释放的氧气中，含 1818o o的比例为（的比例为（ ） a a0.20% 0.20% b b0 068%68% c c0.88%0.88% d d0 048%48%答案：答案：a7 7、将一株经过饥饿处理（放在暗处、将一株经过饥饿处理（放在暗处2424小时）的植物，先放在有小时）的植物，先放在有光但无光但无coco2 2的环境中，一段时间后，再移到无光但有的环境中，一段时间后，再移到无光但有coco2 2的环境中，的环境中，发现其生成有机物的量如图发现其生成有机物的量如图5-195-19所示。请分析说明：所示。请分析说明：(2)bd(2)bd段无光照，则光合作用的段无光照，则光合作用的_不能进行，但由于在不能进行，但由于在abab段植株中积累了一定量的段植株中积累了一