内容正文:
第5章细胞的能量供应和利用
第4节 光合作用与能量转换(二)
授课:谢志强
通过上节课的学习我们已经知道光合作用的场所是叶绿体。那么叶绿体是如何将光能转化为化学能?又是如何将化学能储存在糖类等有机物中的?光合作用释放的氧气,是来自原料中的水还是二氧化碳呢?
二、光合作用的原理和应用
(一)光合作用的原理
探索光合作用原理的部分实验
资料1 19世纪末,科学界普遍认为:
思考·讨论
资料2 1928年,科学家发现甲醛对植物有害,而且甲醛不能通过光合作用转化成糖。
CO2
+H2O
甲醛
O2
缩合
糖
(一)光合作用的原理
探索光合作用原理的部分实验
资料3 1937年,英国植物学家希尔发现“希尔反应”。
思考·讨论
4Fe3++2H2O 4Fe2++4H++O2↑
光
叶绿体
氧化剂或受氢体
讨论
1.希尔的实验说明水的光解产生氧气,是否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水?
不能说明。希尔反应仅说明了离体叶绿体在适当条件下可以发生水的光解,产生氧气。该实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰,也并没有直接观察到氧元素的转移。
2.希尔的实验是否说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应?
能够说明。希尔反应是将离体叶绿体置于悬浮液中完成的,悬浮液中有H2O,没有合成糖的另一种必需原料——CO2,因此,该实验说明水的光解并非必须与糖的合成相关联,暗示着希尔反应是相对独立的反应阶段。
光照射下的小球藻悬液
(一)光合作用的原理
探索光合作用原理的部分实验
资料4 1941年,美国科学家鲁宾和卡门用同位素示踪的方法,研究了光合作用中氧气的来源。
思考·讨论
C18O2
CO2
讨论
3.分析鲁宾和卡门做的实验,你能得出什么结论?
光合作用释放的氧气中的氧元素全部来源于水,而并不来源于CO2。
H2O
H218O
O2
18O2
(一)光合作用的原理
探索光合作用原理的部分实验
资料5 1954年,美国科学家阿尔农发现,在光照下,叶绿体可合成ATP。
1957年,他发现这一过程总是与水的光解相伴随。
讨论
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