验只有在有光照射下才能成功，植物只有绿叶才能
更新空气。
由于当时的科学界尚未发现空气的成分，所以当 时的人们并不知道植物更新了空气的什么成分。直到 1785年，由于发现了空气的组成，人们才明确绿叶在 光下吸收二氧化碳，放出氧气。
经过了100多年的探索，人们才明确植物吸收二
汉
水
丑
氧
化
碳
和水
，
在阳
光
的
照
光能
CO2 + H2O 叶绿体 (CH2O) + O2
问题：光合作用产生的氧气中的氧来自 CO2 还是H2O？
1939年，鲁宾和卡门的实验
A
汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
?
?
B
20世纪40年代 【美】卡尔文14CO2→(14CH2O)
卡尔文循环
同位素标记法小结：
同位素：质子数相同，中子数不同的同一元素。例如，
称取5g的绿叶，剪碎，放入研钵中。
汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
少许二氧化硅和碳酸钙 再放入10mL无水乙醇
（二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙可
防止研磨中色素被破坏。）
将研磨液迅速倒入玻 璃漏斗中进行过滤。
收集滤液,封口。
2、分离绿叶中的色素
纸层析法
制备滤纸条
画滤液细线
铅笔线 画铅笔细线
细、直、齐 重复2—3次
光合作用（一）
光合作用发现史中的经典实验
18世纪中期 只有土壤中的水分是植物建造 自身的原料。
1771年，【英】普利斯特利的实验
汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
普利斯特利认为：植物可以更新因蜡烛燃烧或小白 鼠呼吸而变浑浊的空气。
当时有人重复了普利斯特利的实验，有的成功了， 有的却失败了。
1779年【荷兰】英格豪斯发现：普利斯特利的实
射下
，
产
生
了
哪去了？
依据能量的转化与守恒定律，植物在这一过程 中把光能转化成其他形式的能量储存起来。
储存在什么物质中呢？
土豆是变态的茎，含有大量的淀粉。 马铃薯的叶片中有淀粉吗？ 先用热酒精使叶片脱色，后滴加碘液。
植物叶片中的淀粉是光合作用产生的吗？
1864年【德】萨克斯的实验
二、色素的作用 吸收、传递、转化光能
光谱仪测定的叶绿素的吸收光谱
汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
实验表明：叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜 素主要吸收蓝紫光。色素对绿光吸收最少。
恩格尔曼在证明了光合作用的放氧部位是叶绿体 后，紧接着又做了一个实验：他用透过三棱镜的光照 射水绵临时装片，结果见下图：
侯
的
显
影
装
置
可
检
测
到
。伟 作 品
稳定性同位素： 原子核比较稳定，不能发出射线
14C是放射性同位素，12C、13C则是
稳定性同位素。高中阶段学习过的放射
性同为素还有35S 、32P、3H 、131I等。
需要注意的是15N和18O是稳定性同位素。
汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
同位素的应用：
①科学家通过特殊的放射性显影装置追踪放射性同位 素标记的化合物，可以弄清生命活动和化学反应的过 程。例如。汉
叶绿体的作用仅仅是吸收光能吗？
• 水绵是常见的淡水藻类 • 每条水绵由许多个结构相
同的长筒状细胞连接而成。 • 水绵很明显的特点是：叶
绿体呈带状，螺旋排列在 细胞里。
恩格尔曼实验
水绵结构
无空气的黑暗环境 无空气的光下
这两组实验想说明什么问题？ 氧气是叶绿体释放出来的， 叶绿体是光合作用的场所。
水 丑 生 侯 伟 作 品
用3H标记的氨基酸可以用来研究蛋白质的分泌过程
35S标记的噬菌体可以用来研究噬菌体侵染大肠杆 菌的过程中蛋白质外壳是否进入大肠杆菌。
32P标记的噬菌体可以用来研究噬菌体侵染大肠杆菌的 过程中DNA是否进入大肠杆菌
14C标记的14CO2可以用来研究光合作用中C的转移的过程
捕获光能的色素和结构
色素的分离： 纸层析法
原理：不同色素随层析液在滤纸上扩散速度 不同，从而分离色素。
培养皿
汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
层析液
色素在层析液体中溶解度大，扩散速度快；溶解度 小，扩散速度慢。
（石油醚）
注意：层析液不能没及滤液线
3、色素的种类
胡萝卜素（ 橙黄色）
胡
类胡萝卜素
爷
(1/4)
叶黄素（黄 色）
暗处理一晚上
植物叶片中本来就有淀粉，如何解决？
1864年【德国】萨克斯实验
目的：消耗掉叶
证明绿叶在光下制造了淀粉
片内的营养物质
黑暗处理 一昼夜
让一片叶片一半 曝光一半遮光
除去叶绿素
酒精
目的：使叶片 含有的叶绿素 溶解到酒精中
水
滴 加 碘 液 后
光合作用发生在植物叶片细胞的哪种 结构中的呢？
1887年恩格尔曼的实验
最早发现的碳元素原子量是12，后来又发现了原子量
为13和14的碳元素，12C、13C和14C除了原子量不同
外，其他的化学性质相同，因此只能放在元素周期表
的
同
一
位
置
，
这
就
是
同
位
素
名
称
最
初
的
由
来
。汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
放射性同位素：
原子核能自动放射出看不见的具
有一定穿透能力的射线。用特定
汉
水
丑
生
如何解释好氧细菌主要聚集在红光和蓝紫光照射 的水绵细胞附近？
7．(2014·绵阳模拟)某生物兴趣小组想探究蔬菜不同 叶片在叶绿素含量上的区别，选择了新鲜菠菜的“绿 叶”、“嫩黄叶”，做“绿叶中色素的提取和分离”
实验。实验结果如右图，下列判断正确的是( A )
爱
叶绿素a(蓝绿色)
叶绿素
币
(3/4) 叶绿素b（黄绿色）
汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
分析：为什么植物春夏叶子翠绿，而深秋则叶片金 黄呢？
由于叶绿素的含量大大超过类 胡萝卜素，而使类胡萝卜素的 颜色被掩盖，只显示出叶绿素 的绿色
由于叶绿素比类胡萝卜素易 受到低温的破坏，秋季低温 使叶绿素大量破坏，而使类 胡萝卜素的颜色显示出来
一、叶绿体
形状: 扁平的椭球形 或球形 结构： 外膜、内膜、基粒、基质（含少量DNA和有关酶） 功能： 光合作用的场所
叶绿体——“养料制造工厂”和“能量转换站” 思 考 叶绿体存在于哪些细胞中？
二、绿叶中色素的提取和分离
1、提取绿叶的色素
原理：色素能溶 解在有机溶剂无水乙 醇中，所以可用无水 乙醇提取色素。