光合作用的探究歷程

1、問(wèn)題問(wèn)題1：植物為什么會(huì)生長(zhǎng)？植物為什么會(huì)生長(zhǎng)？ 古希臘亞里士多德：認(rèn)為：認(rèn)為：根吸收土壤中的養(yǎng)分 土壤減少的重量=植物增加的重量五年后 1642年，海爾蒙特實(shí)驗(yàn)結(jié)論：結(jié)論：植物增重主要來(lái)自水分植物增重主要來(lái)自水分討論：討論：實(shí)驗(yàn)的不足在哪里呢？ 沒(méi)有考慮到空氣的影響問(wèn)題問(wèn)題2：植物放出氧氣之謎？植物放出氧氣之謎？結(jié)論：結(jié)論：植物能夠凈化空氣不足：不足：沒(méi)有考慮到光照的影響。明確：明確：綠葉在光下放出的氣體是氧氣，吸收的是二氧化碳1771年，普利斯特利實(shí)驗(yàn)結(jié)論：結(jié)論：光照是植物能夠更新空氣的條件1779年，英格豪斯實(shí)驗(yàn)1785年，發(fā)現(xiàn)了空氣的組成結(jié)論：結(jié)論：光合作用的產(chǎn)物是淀粉，需要光1864

2、年，薩克斯半遮光實(shí)驗(yàn)問(wèn)題問(wèn)題3：植物進(jìn)行光合作用的條件、場(chǎng)所和產(chǎn)物分別是什么？思考思考 :1為什么對(duì)天竺葵先進(jìn)行暗處理？ 2為什么讓葉片的一半曝光，另一半遮光呢？ 3這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么問(wèn)題？ 暗處理是為了將葉片內(nèi)原有的淀粉運(yùn)走耗盡。 部分遮光部分曝光，是為了進(jìn)行對(duì)照。 碘遇淀粉變藍(lán)，結(jié)果證明綠葉在光下制造了淀粉。 水 綿 水綿是常見(jiàn)的淡水藻類 每條水綿由許多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的長(zhǎng)筒狀細(xì)胞連接而成。 水綿很明顯的特點(diǎn)是：葉綠體呈帶狀，螺旋排列在細(xì)胞里。 1880年，恩格爾曼實(shí)驗(yàn) 極極 細(xì)細(xì) 光光 束束黑暗中黑暗中光照下光照下恩格爾曼實(shí)驗(yàn)示意圖恩格爾曼實(shí)驗(yàn)示意圖結(jié)論：結(jié)論：葉綠體是進(jìn)行光合作用的主要場(chǎng)所思

3、思考：考：1為什么選用水綿做為實(shí)驗(yàn)材料？ 2為什么選用黑暗并且沒(méi)有空氣的環(huán)境？ 3為什么先用極細(xì)光束照射水綿，而后又讓水綿完全曝露在 光下？ 因?yàn)樗d不僅有細(xì)而長(zhǎng)的帶狀葉綠體，而且螺旋分布于細(xì)胞中，便于進(jìn)行觀察和分析研究。 為了排除實(shí)驗(yàn)前環(huán)境中光線和氧的影響，確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。 先選極細(xì)光束，用好氧細(xì)菌檢測(cè)，能準(zhǔn)確判斷水綿細(xì)胞中釋放氧的部位；而后用完全曝光的水綿與之做對(duì)照，從而證明了實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全是光照引起的，并且氧是由葉綠體釋放出來(lái)的。 問(wèn)題問(wèn)題4：釋放的釋放的O O2 2 來(lái)自于來(lái)自于H H2 2O O還是還是COCO2 2？廣告：廣告：同位素標(biāo)記法 課本P1021939 魯賓和卡門實(shí)驗(yàn)結(jié)論

4、：結(jié)論：光合作用釋放的氧全部來(lái)自水。20世紀(jì)40年代 卡爾文實(shí)驗(yàn)有機(jī)物是如何合成的？有機(jī)物是如何合成的？結(jié)論：結(jié)論：卡爾文循環(huán) 原料/條件 場(chǎng)所 產(chǎn)物 海爾蒙特海爾蒙特( (van Helmont) )普里斯特利（普里斯特利（J. Priestley）英格豪斯（英格豪斯（J. Ingen-housz）薩克斯（薩克斯（J. von Sachs）恩吉爾曼（恩吉爾曼（C. Engelmann） H2O淀粉淀粉葉綠體葉綠體（陽(yáng)光）（陽(yáng)光）O2CO2CO2 + H2O光能光能葉綠體葉綠體（CH2O） + O2色 素對(duì) 照結(jié)論：色素具有選擇吸收光能的作用結(jié)論：色素具有選擇吸收光能的作用分光儀分光儀色素的種

5、類和作用色素的種類和作用吸收紅橙光吸收紅橙光和藍(lán)紫光和藍(lán)紫光究竟是怎樣確定色素的種類的呢？實(shí)驗(yàn)（藍(lán)綠色）葉綠素a（黃綠色）葉綠素b（橙黃色）胡蘿卜素葉黃素（黃色）葉綠素葉綠素(約占約占3/4)類胡蘿卜素類胡蘿卜素（約占（約占1/4）吸收藍(lán)紫光吸收藍(lán)紫光 植物的葉色是各種色素的綜合表現(xiàn)，其中主要決定于葉綠素和類胡蘿卜素含量的比例。為什么大部分葉片在正常情況下都是綠色的？為什么大部分葉片在正常情況下都是綠色的？為什么到了秋天葉片又會(huì)變成黃色？為什么到了秋天葉片又會(huì)變成黃色？1938，美國(guó)科學(xué)家 魯賓和卡門H2O C18O2H218O CO2 O2 O2 O2O2 O2 O2O2 O2 O2O2 O2 O2O2 O2 O2O2 O2 O2 O2O2 O2 O2 O218O2 18O