光合作用探索历程课件

1、第四节 能量之源光与光合作用 是细胞和生物体进行生命活动的主要能源物质。 是生物体内储存能量的重要物质。 是生物体进行一切生命活动的直接供能物质。动物和人形成ATP的途径是 。绿色植物形成ATP的途径是 。 糖类脂肪ATP练一练：呼吸作用呼吸作用和光合作用什么是光合作用？ 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，并且释放出氧气的过程。 场所条件产物原料 人们得出这一认识经历了漫长的探索历程，科学家们用了200多年的时间，经过无数次的实验才对光合作用有了一个比较清楚的认识。现在我们就沿着科学家们探寻的足迹，去体验他们认识问题的思维过程和科学探索的乐趣。一

2、、光合作用的探究过程（一）亚里士多德的观点土壤减少的重量=植物增加的重量问题讨论：1、亚里士多德的观点对吗？ 2、植物生长所需的营养物质是否全部来源于土壤？有可能来源于土壤以外的地方吗？3、从土壤中吸收来的营养物质是否全部转化成植物的物质并储存于植物体内？4、亚里士多德的观点是否完全没有进步意义？ （二）海尔蒙特的实验：1642年提出问题植物建造自身的原料全部来自土壤吗?作出假设植物建造自身的原料不全部来自土壤。设计实验五年后柳树增重74.47kg土壤只减少0.06kg结果分析植物建造自身的原料不全部来自土壤。植物的增重主要来自水分！得出结论在植物生长过程中补充了大量的水分5年后土壤的减少量很

3、少假设成立。植物的增重主要来自水分！质疑：海尔蒙特对他的实验结果分析合理吗？ 他并没有考虑空气对植物生长的影响！(三)普利斯特利的实验：1771年植物能产生动物呼吸和蜡烛燃烧所需要的气体。结果分析得出结论植物可以更新空气！ 普利斯特利通过实验证明了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。但是，他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。 当时有人重复普利斯特利的实验，却得到完全相反的结论，认为植物跟动物一样能使空气变污浊。 普利斯特利的实验有时成功，有时失败，可能的原因是什么？ 可能是在无光的条件下做的实验，因为无光时，植物不进行光合作用，只进行细胞呼吸，

4、所以没有释放氧气，而是释放二氧化碳，所以实验失败！(四)英格豪斯的实验 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，结果发现：普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功；植物体只有绿叶才能更新污浊的空气。(五)拉瓦锡的发现 1785年，法国科学家拉瓦锡发现了空气的组成，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。水二氧化碳氧气光证明：1、光合作用的场所是叶绿体； 2、光合作用的产物有氧气！(六)恩格尔曼实验:1880年,美国(七)梅耶的研究 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，把光能转化成化学能储存起来。 光能转化成化学

5、能，储存于什么物质中呢？也就是植物在吸收水分和二氧化碳、释放氧气的过程中，还产生了什么物质呢？(八)萨克斯的实验: 1864年一半曝光，一半遮光暗处理光照酒精脱色结论:绿色叶片在光合作用中产生了淀粉碘蒸汽处理问题1：萨克斯的实验目的是什么？问题2：为什么对植物进行一昼夜的暗处理？问题4：为什么让叶片的一半曝光，另一半遮光呢？验证光合作用的产物是什么。为了将叶片中原有的淀粉耗尽。进行对照问题5：实验中哪组是实验组？哪组是对照组？曝光组是实验组。问题3：为什么要对叶片进行脱色处理？ 因为叶片是绿色的，如果不脱色处理的话，叶片的颜色将对后面的淀粉染色产生干扰。 光合作用的原料有水和二氧化碳，那么，光

6、合作用释放的氧气到底是来自二氧化碳还是水？ 随着技术的进步，人们发现了放射性同位素，利用放射性同位素做示踪原子去追踪物质的运行和变化规律。科学家通过追踪放射性同位素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程。这种方法叫同位素示踪法。 同位素示踪法为解决氧气是来自水还是二氧化碳提供了技术手段。1939年，美国的科学家鲁宾和卡门利用同位素标记法,用18O做示踪原子，对光合作用的产物氧气中氧的来源进行了探究。（九）鲁宾和卡门的实验：1939年提出问题作出假设设计实验结果分析得出结论光合作用释放的氧气到底是来自二氧化碳还是水？假设1：光合作用释放的氧气来自二氧化碳。假设2：光合作用释放的氧气来自水。光合

7、作用产生的O2来自于H2O。（十）卡尔文的实验：20世纪40年代 20世纪40年代，美国科学家卡尔文利用放射性同位素14C标记的14CO2做实验研究了光合作用产生的有机物是怎样合成的问题。最终探明CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳的途径，这一途径称为卡尔文循环。1961年诺贝尔化学奖得主 1、光合作用的场所、条件、原料和产物分别是什么？你能用一个化学反应式表示出来吗？思考与讨论：原料：二氧化碳和水产物：淀粉和氧气场所：叶绿体条件：光，多种酶等。CO2 + H2O 淀粉 + O2 从人类对光合作用的探究历程来看，生物学的发展与物理学和化学的研究进展关系很密切。例如，直到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，这个事例说明生物学的发展与化学领域的研究进展密切相关。又如，鲁宾和卡门利用同位素标记法证明光合作用释放的氧气来自水，而不是来自二氧化碳；卡尔文用同位素示踪技术探明了二氧化碳中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，都说明在科学发展的进