光合作用的發(fā)現(xiàn)和場所2011.11.30

綠色植物的新陳代謝光合作用光合作用的探究歷程光合作用的發(fā)現(xiàn)

早在兩千多年前，人們受古希臘著名哲學(xué)家亞里土多德的影響，認(rèn)為植物體是由“土壤汁”構(gòu)成的，即植物生長發(fā)育所需的物質(zhì)完全來自土壤。由此引出一系列相關(guān)的實(shí)驗(yàn)！

1642年，海爾蒙特(J.B.vanHelmont)問：1、海爾蒙特從實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是：；該實(shí)驗(yàn)不足之處是：。2、實(shí)驗(yàn)中土壤損失的少量物質(zhì)是：。3、柳樹增重的絕大部分物質(zhì)來源于：。

植物的增重主要來源于水忽視了空氣的作用礦質(zhì)元素水和二氧化碳1771年，(英）普里斯特利(JosephPriestley)的實(shí)驗(yàn)

A組:B組:結(jié)論：綠色植物具有更新空氣的能力。薩克斯的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模褐参锕夂献饔媚墚a(chǎn)生什么物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：遮光部分不出現(xiàn)藍(lán)色，暴光部分出現(xiàn)藍(lán)色。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：光合作用能產(chǎn)生淀粉。2、取出綠色植物，找一生長健壯的葉片，一半遮光處理，另一半暴露于正常光照下1、將實(shí)驗(yàn)植物置于黑暗處幾小時(shí)。3、幾小時(shí)后，用碘蒸氣熏實(shí)驗(yàn)葉片。4、觀察實(shí)驗(yàn)葉片的顏色變化。實(shí)驗(yàn)原理：淀粉遇碘液發(fā)生藍(lán)色反應(yīng),光照是光合作用的條件酒精水1864年，（德）薩克斯(JuliusvonSachs)的實(shí)驗(yàn)

1880年，（美）恩吉爾曼(C.Engelmann)的實(shí)驗(yàn)材料：水綿

水綿的帶狀葉綠體

1880年，（美）恩格爾曼(C.Engelmann)的實(shí)驗(yàn)黑暗，密閉完全暴光、密閉

極細(xì)光束黑暗中光照下對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模褐参锕夂献饔玫膱鏊鞘裁?。?shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：A中的好氧菌向葉綠體被光照到的部位較集中，B中的好氧菌均勻地分布于葉綠體周圍。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：光合作用的場所是葉綠體。2、取二張載玻片，分別滴加清水，將水綿和好氧菌放入清水中，蓋上蓋玻片，標(biāo)號(hào)A、B。1、選取生長良好的水綿絲二條。3、將A置于黑暗且密閉的環(huán)境下，用極細(xì)的光束照射水綿，將B置于適宜的光照下。4、光鏡下觀察好氧菌的運(yùn)動(dòng)和分布情況。實(shí)驗(yàn)原理：光照是光合作用的條件，O2是光合作用的產(chǎn)物，好氧菌的呼吸作用需要O2

。恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)思考2、該實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)上有什么巧妙之處？1、A為什么要置于黑暗、密閉環(huán)境下？好氧菌的作用是？1、選擇了良好的實(shí)驗(yàn)材料，水綿不僅有細(xì)而長的帶狀葉綠體，而且螺旋分布于細(xì)胞中，便于進(jìn)行觀察分析研究。2、很好控制了光和氧兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)條件。3、采用了極細(xì)的光束和好氧菌檢測氧氣的產(chǎn)生場所。4、很好地遵循了對(duì)照性原則和單一變量原則。選用黑暗并且沒有空氣的環(huán)境，是為了排除實(shí)驗(yàn)中光線和氧的影響，確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明：二氧化碳是光合作用的原料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證植物光合作用需要CO2

。材料用具：2個(gè)適當(dāng)大小可密封的玻璃罩，2株長勢相同的盆栽植物，NaOH溶液(吸收CO2)，碳酸飲料，大小燒杯，酒精，碘液，酒精燈，以及其他需使用的用具。NaOH溶液碳酸飲料實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組饑餓→光照→檢測同位素標(biāo)記法1、用氧的同位素18O分別標(biāo)記H2O和CO2,使它分別成為H218O和C18O2。2、進(jìn)行兩組光合作用的實(shí)驗(yàn)(如圖）3、分別檢測兩組氧氣的原子組成情況。1930年，（美）魯賓(S.Ruben)和卡門（M.Kamaen)H2O*

CO2+(CH2O)+O2*

光能葉綠體光合作用的概念及反應(yīng)式總結(jié)：光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物，并且釋放出氧的過程。光合作用的場所——葉綠體基粒外膜內(nèi)膜基質(zhì)▲光合作用場所一定是葉綠體嗎？（2003上海）分別在A、B、C三個(gè)研缽中加2克剪碎的新鮮菠菜綠葉，并按下表所示添加試劑，經(jīng)研磨、過濾得到三種不同顏色的溶液，即：深綠色、黃綠色（或褐色）、幾乎無色。（1）A處理得到的溶液顏色是

，原因是

。（2）B處理得到的溶液顏色是

，原因是

。（3）C處理得到的溶液顏色是

，原因是

。黃綠色深綠色幾乎無色例題：把葉綠體色素濾液放在自然光源和三棱鏡之間，從棱鏡的另一側(cè)觀察連續(xù)光譜中的明顯變暗的區(qū)域是（）A．黃光和藍(lán)紫光區(qū)B．綠光和紅光區(qū)C．紅光和藍(lán)紫光區(qū)D．黃光和綠光區(qū)[小常識(shí)]韭黃就是顏色黃黃白白的韭菜，不要懷疑，它跟一般吃的綠色韭菜是同一種植物。韭黃是在韭菜撒種之后，在苗床上鋪買了稻桿，韭菜發(fā)芽之后，因?yàn)檎詹坏疥柟?，無法刺激葉綠素的形成，因此就不會(huì)變成綠色了!黃黃白白的顏色是韭菜體內(nèi)其它色素的顏色!------與光照有關(guān)[小常識(shí)]植物的葉片中除了葉綠素外還有許多其它的色素如黃色的葉黃素、胡蘿卜素，紅色的花青素等（花青素在酸性溶液中呈紅色，在堿性溶液中則呈紫色），但因?yàn)槿~綠素的含量較大而遮蓋了其它顏色，使葉片呈綠色。到了秋天，葉綠素因?yàn)闅鉁叵陆刀鴿u漸分解，其它色素的顏得以顯露出來。除此之外，楓葉中貯存的糖分還會(huì)分解轉(zhuǎn)變成花青素，使葉片的顏色更加艷紅。--------與溫度有關(guān)為什么水稻秧苗在栽插后有一個(gè)葉色先落黃后返青的過程？答：植物體內(nèi)的葉綠素在代謝過程中一方面合成，一方面分解，在不斷地更新。水稻秧苗根系在栽插過程中受傷，影響植株對(duì)構(gòu)成葉綠素的重要礦質(zhì)元素N和Mg的吸收，使葉綠素的更新受到影響，而分解過程仍然進(jìn)行。另一方面，N和Mg等礦質(zhì)元素是可重復(fù)利用元素，根系受傷后，新葉生長所需的N和Mg等礦質(zhì)元素依賴于老葉中葉綠素分解后的轉(zhuǎn)運(yùn)，即新葉向老葉爭奪N和Mg等礦質(zhì)元素，這就加速了老葉的落黃，因此水稻秧苗在栽插后有一個(gè)葉色落黃過程。當(dāng)根系恢復(fù)生長后，新根能從土壤中吸收N、Mg等礦質(zhì)元素，使葉綠素合成恢復(fù)正常。隨著新葉的生長，植株的綠色部分增加，秧苗返青。----------與礦質(zhì)元素有關(guān)下列關(guān)于葉綠素合成和功能的敘述，錯(cuò)誤的是（）A．光是葉綠素合成的必要條件B．低溫抑制葉綠素合成C．礦質(zhì)元素影響葉綠素合成D．提取的葉綠素溶液，給予科研室的溫度、光照和CO2，可進(jìn)行光合作用[例題]：植物葉綠素的合成需要光照、適宜的溫度和必要的礦質(zhì)元素。下面提供250mL錐形瓶若干，80粒玉米種子（胚乳中可能含有鎂離子），恒溫箱、滅菌設(shè)備、培養(yǎng)皿以及其它實(shí)驗(yàn)用具。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證葉綠素的合成所需的上述條件。（三）試驗(yàn)步驟：（1）配置含有蔗糖、水、瓊脂及植物必需的所有礦質(zhì)元素的1號(hào)培養(yǎng)基和不含鎂（其他成分和1號(hào)均相同）的2號(hào)培養(yǎng)基、調(diào)至適宜pH，備用：（2）分組編號(hào)與處理：[例題]：植物葉綠素的合成需要光照、適宜的溫度和必要的礦質(zhì)元素。下面提供250mL錐形瓶若干，80粒玉米種子（胚乳中可能含有鎂離子），恒溫箱、滅菌設(shè)備、培養(yǎng)皿以及其它實(shí)驗(yàn)用具。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證葉綠素的合成所需的上述條件。步驟：（1）配置含有蔗糖、水、瓊脂及植物必需的所有礦質(zhì)元素的1號(hào)培養(yǎng)基和不含鎂（其他成分和1號(hào)均相同）的2號(hào)培養(yǎng)基、調(diào)至適宜pH，備用：

（2）分組編號(hào)與處理：（四）列表比較試驗(yàn)結(jié)果：