5-4光合作用的探索历程课件.ppt

1、光合作用的探究历程：光合作用的探究历程：17711771年：英国普里斯特利实验指出年：英国普里斯特利实验指出 可以更新空气可以更新空气17791779年：荷兰英格豪斯实验指出植物只有在年：荷兰英格豪斯实验指出植物只有在 下才能更新空气下才能更新空气;只有只有 才能更新污浊的空气。才能更新污浊的空气。18451845年：梅耶指出，植物在进行光合作用时，把年：梅耶指出，植物在进行光合作用时，把 转变成转变成化化学能学能储存起来储存起来18641864年：德国萨克斯实验证明绿色叶片在光合作用中产生了年：德国萨克斯实验证明绿色叶片在光合作用中产生了 。18801880年：德国恩格尔曼实验证明年：德国恩

2、格尔曼实验证明,氧是由氧是由 释放出来的，释放出来的，叶叶绿体绿体是绿色植物进行光合作用的场所是绿色植物进行光合作用的场所 19391939年：美国鲁宾和卡门证明光合作用释放的氧全部来自年：美国鲁宾和卡门证明光合作用释放的氧全部来自 。（同位素标记法）（同位素标记法）19481948年：美国卡尔文等用年：美国卡尔文等用 做实验，用做实验，用 技术最技术最终探明了终探明了COCO2 2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。第四节第四节 能量之源能量之源光与光合作用光与光合作用二二 光合作用的探索历程光合作用的探索历程植物植物阳光阳光绿叶绿叶淀粉淀粉光

3、能光能水水小球藻小球藻同位素标记同位素标记叶绿体叶绿体年代年代科学家科学家结论结论17711771普利斯特利普利斯特利17791779英格豪斯英格豪斯18451845R.R.梅耶梅耶18641864萨克斯萨克斯18801880恩格尔曼恩格尔曼19391939鲁宾鲁宾 卡门卡门2020世纪世纪4040代代卡尔文卡尔文一、光合作用探索历程一、光合作用探索历程植物可以更新空气植物可以更新空气只有在光照下只有绿叶才可以更新空气只有在光照下只有绿叶才可以更新空气植物在光合作用时把光能转变成了植物在光合作用时把光能转变成了化学能储存起来化学能储存起来绿色叶片光合作用产生淀粉绿色叶片光合作用产生淀粉氧由叶绿

4、体释放出来，氧由叶绿体释放出来，叶绿体是光合作用的场所叶绿体是光合作用的场所光合作用释放的氧来自水光合作用释放的氧来自水光合产物中有机物的碳来自光合产物中有机物的碳来自CO2五年后五年后1642年，海尔蒙特(J.B.van Helmont)74.470.06水分水分是建造植物体的是建造植物体的唯一唯一原料原料1.1.光合作用的探究历程：光合作用的探究历程：2.5 Kg一段时间后一段时间后一段时间后一段时间后1771年普利斯特利实验年普利斯特利实验普利斯特利实验普利斯特利实验结论：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！结论：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！177

5、91779年，荷兰的英根豪斯年，荷兰的英根豪斯结论结论1：只有在：只有在光下光下植物才能更新空气。植物才能更新空气。黑 暗 光 下 结论结论2 2：植物体的绿叶：植物体的绿叶在光下才能更新空气。在光下才能更新空气。普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功1864年,德国植物学家萨克斯实验绿色绿色叶片叶片黑暗黑暗处理处理曝光曝光遮光遮光碘蒸汽碘蒸汽不变蓝不变蓝 48小时小时2小时小时变蓝变蓝结论：结论：1.光合作用的产物是淀粉光合作用的产物是淀粉2.光合作用需要光光合作用需要光结论：结论：叶绿体叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。18801880年年 德国

6、科学家德国科学家 恩吉尔曼恩吉尔曼现象：现象：分析分析：在没有空气的黑暗环境中在没有空气的黑暗环境中好氧细菌只集中在被光好氧细菌只集中在被光线照射的叶绿体附近。线照射的叶绿体附近。光线照射部位进行光合作光线照射部位进行光合作用产生了氧气。用产生了氧气。1941年，鲁宾(S.Ruben)和卡门M.Kamen)C18O2+H2O CO2+H218OO2 18O2光合作用释放的光合作用释放的O2全部全部来自于来自于H2O 用氧的同位素用氧的同位素18O分别标记分别标记H2O和和CO2,使它使它分别成为分别成为H218O和和C18O2。进行两组光合作用的实进行两组光合作用的实验验：20世纪40年代，卡

7、尔文(M.Calvin)用14C标记的CO2供小球藻实验，追踪检测其放射性。探明CO2中的C的转移途径。卡尔文循环：CO2 C3 (CH2O)1939年，年，鲁宾和卡门鲁宾和卡门（美）的（美）的同位素同位素标记实验：标记实验：结论：结论：光合作用产生的氧气全部来自水，光合作用产生的氧气全部来自水，而不是来自而不是来自COCO2 2。2020世纪世纪0 0年代年代,美国科学家卡尔文美国科学家卡尔文 (M.Calvin)(M.Calvin)CO2碳的同位素碳的同位素 C14CO214(CH2 O)+O214CO2+H2O14光能光能叶绿体叶绿体 光合作用产生的有机物中的碳光合作用产生的有机物中的碳

8、，是否来自是否来自CO2呢？呢？同位素标记法研究同位素标记法研究光能光能三三 光合作用的原理和应用光合作用的原理和应用1 1、光合作用的总反应式：、光合作用的总反应式：COCO2 2+H+H2 2O O （CHCH2 2O O）+O+O2 2 2 2、根据是否需要光能，可将其分为光反应和暗反应两、根据是否需要光能，可将其分为光反应和暗反应两个阶段个阶段叶绿体叶绿体光反应阶段暗反应阶段进行部进行部位位条件条件物质物质变化变化能量变能量变化化联系联系类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上叶绿体基质中叶绿体基质中光、色素和酶光、色素和酶ATPATP、H H 、多种酶、多种酶光能转换成电能光能转换成电能再变成活跃的化学能再变成活跃的化学能（ATPATP、HH）活跃的化学能变成稳活跃的化学能变成稳定的化学能定的化学能 光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供HH和和ATPATP暗反应产生的暗反应产生的ADPADP和和Pi Pi为光反应合成为光反应合成ATPATP提供原料提供原料水的光解水的光解2H2O 4H+O2合成合成ATPATP ADP+Pi ATP光光 酶酶光能光能COCO2 2的固定的固定COCO2 2+C+C5 5 2C 2C3 3三碳的还原三碳的还原2C2C3 3 C C6 6H H1212O O6 6 酶酶 酶酶ATP H过程：光反应阶段和暗反应阶段的比较过程：光反应阶段和暗反应阶段的比较