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光合作用十篇

时间：2023-03-17 05:05:24

光合作用

光合作用篇1

光合作用中光反应的场所是“叶绿体”。叶绿体是植物细胞内最重要、最普遍的质体，它是进行光合作用的细胞器。叶绿体利用其叶绿素将光能转变为化学能，把CO2与水转变为糖。

光合作用(Photosynthesis)，即光能合成作用，是植物、藻类和某些细菌，在可见光的照射下，经过光反应和暗反应，利用光合色素，将二氧化碳(或硫化氢)和水转化为有机物，将光能转化成化学能储存在有机物中，并释放出氧气(或氢气)的生化过程。

（来源：文章屋网）

光合作用篇2

1、光合作用的表达式：二氧化碳+水（在光、叶绿体的作用下）==有机物（储存能量）+氧。

2、概念：绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成贮存着能量的有机物（主要是淀粉），使光能转变成化学能，并且是放出氧气的过程。

（来源：文章屋网）

光合作用篇3

光合作用为包括人类在内的几乎所有生物的生存提供物质来源和能量来源，光合作用对于人类和整个生物界都具有非常重要的意义。所以，能够理解掌握光合作用的过程，有利于学生理解和分析植物体的生理活动状况，为解决实际问题打下良好的基础。因此，在历年高考中“光合作用”板块相关内容均为考查的重点和难点。

1　高考命题趋势

(1)考查内容：主要考查光合作用的全过程和影响光合作用的因素并能够探讨光合作用原理在生产实践中的应用。

(2)考查形式：试题有选择题，又有简答题。常以图表题、分析说明题和实验设计题呈现，光合作用常与呼吸作用一起命制大型综合题。

(3)命题趋势：通常以创设情境的方式考查可行性光合作用探究实验的设计和实施以及利用数据、表格、图形等多种方式对光合作用和呼吸作用材料和结果的分析。

2　考点例题分析

考点1：光合色素及其功能。

叶绿体中的色素具有吸收传递和转换光能的功能，叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。少数特殊状态的叶绿素a能够将光能转化成电能，绝大多数叶绿素a、全部的叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素能够吸收、传递光能。

【例1】(2007・上海・30)图l表示叶绿体中色素的吸收光谱(颜色深、浅分别表示吸收量多、少)。甲、乙两图分别是( )

A　胡萝卜素、叶绿素的吸收光谱

B　叶绿素、胡萝卜素的吸收光谱

C　叶黄素、叶绿素的吸收光谱

D　叶黄素、胡萝卜素的吸收光谱试题解析：本题考查了叶绿体色素吸收光谱的有关知识。叶绿素分子的吸收光谱是红光部分(640～660nm)和蓝紫光部分(430-450nm)。由于叶绿素对绿光吸收的最少，所以叶绿素溶液呈现绿色，叶片呈现绿色也是这个道理。类胡萝卜素包括胡萝卜和叶黄素，胡萝卜能够吸收蓝紫光，也能对叶绿素起保护作用。答案选：B。

变式训练：(2008・海南・2)关于叶绿体在光合作用过程中作用的描述，错误的是( )

A　叶绿体色素与ATP的合成有关

B　叶绿体色素ATP的分解

C　叶绿体色素与O2和[H]的形成有关

D，叶绿体色素能吸收和传递光能

试题解析：少数特殊状态的叶绿素a能够将光能转化成电能，绝大多数叶绿素a，全部的叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素能够吸收、传递光能。随光能转换成电能，NADP+导到电子和氢离子形成NADPH。这样一部分电能就转化成活跃的化学能储存在了NADPH中。与此同时，叶绿体利用光能转换成的另一部分电能，将ADP和Pi转化成ATP。这样电能就转化成活跃的化学能储存在NADPH和ATP中。答案选：B。

考点2：光合作用过程。

光合作用的实质是绿色植物利用光能将二氧化碳和水转化成糖类等有机物质，同时将光能转化成化学能储存在有机物中，属于植物的同化作用。其过程分为光反应阶段和暗反应阶段，二者发生的场所和条件均有差别。

【例2】图1是在光照条件下，小麦叶肉细胞内发生的生理过程。①一⑤为生理过程，a～h为物质名称，请回答：

(1)物质a分布在叶绿体的___________，物质e是________。

(2)上述①～⑤过程中，能够产生ATP的过程是________，其中为绿色植物各种生命活动提供能量最多的过程和产生ATP最多的过程是_________，③过程进行的场所是__________。

(3)假如白天突然中断二氧化碳的供应，则叶绿体首先积累起来的物质是[　]__________；假如该小麦植株从光照条件下移到黑暗处，h的变化是__________。

(4)与上图生理活动有关的两种细胞器可进行转录过程，除自身DNA和原料外，再写出直接参与该过程的两种有机物名称_________。

(5)较强光照下，①过程中d的移动方向是_____________。

试题解析：该题主要考查了叶肉细胞中光合作用与呼吸作用的具体过程。物质a为光和色素，其分布在叶绿体囊状结构的薄膜上，物质e为光反应中形成的NADPH。③过程为有氧呼吸的第一阶段，在细胞质基质中进行。若白天突然中断二氧化碳的供应，则将导致C3减少，C5增多；若停止光照则C3增多，C5减少。(4)在线粒体、叶绿体中进行转录除需要模板与原料外，还需要酶和能量等。(6)在较强光照下①过程中的d为ADP，要移向囊状结构薄膜，重新合成ATP。

考点3：影响光合作用速率的因素及应用。

光合作用影响因素相关知识在生产实践和生活中应用广泛，同时此处又是高考出题的热点。

【例3】(2009・北京・4)小麦和玉米的CO2固定量随外界C02浓度的变化而变化(图2)。下列相关叙述不正确的是( )

A　小麦的CO2固定量与外界CO2浓度呈正相关

B　CO2浓度在100mg・L-1时小麦几乎不固定CO2

C　CO2浓度大于360mg・L-1后玉米不再固定CO2

D　C4植物比C3，植物更能有效地利用低浓度CO2

试题解析：本题以直方图作为信息的载体，考查分析信息并得出相关结论的能力。A和B选项可以从图中分析直接得出；从图上看，当外界C02浓度很低时，玉米(C4植物)可以固定CO2，而小麦(C3植物)几乎不能固定CO2，即C4植物比C3植物更能有效地利用低浓度CO2；当CO2浓度大于360mg・L-1后，玉米仍然在固定CO2，只是CO2固定量不再随外界C02浓度上升而变化。答案选：C。

考点4：实验设计。

近年高考，更加注重学生个人实践能力要求，实验内容不断增加，光合作用作为重点内容之一，也常常作为背景材料出现在试题中。相关实验设计有以下几方面：①光合作用发现史的四个经典实验方法手段的迁移应用及拓展；②光合作用影响因素――光照强度、二氧化碳、温度为调控手段的实验设计；③色

素提取和分离相关的实验评价；④光合作用与呼吸作用综合起来进行实验设计。

【例4】(2006・全国理综)为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗，请用所提供的实验材料与用具，在给出的实验步骤和预测实验结果的基础上，继续完成实验步骤的设计和预测实验结果，并对你的预测结果进行分析。’ 实验材料与用具：烟草幼苗、试管两支、NaHCO3稀溶液(为光合作用提供原料)、真空泵、暗培养箱、日光灯(实验过程中光照和温度等条件适宜，空气中O2和CO2在水中的溶解量及无氧呼吸忽略不计)。

实验步骤和预测实验结果：

(1)剪取两小块相同的烟草叶片，分别放入盛有等量蒸馏水和NaHCO3稀溶液的两支试管中。此时，叶片均浮在水面。

(2)用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体后，敞开试管口，可观察到叶片均下沉到试管底部。

(3)___________________________________________________________________________________。

分析预测结果：__________________。

试题解析：该实验目的是验证叶片在光合作用和呼吸作和过程中有气体产生和消耗，因此要通过此实验既要验证光合作用有气体产生和消耗也要验证呼吸作用有气体消耗和产生，是两个实验，所以光照条件不是变量，不要将一支试管放在光下另一支置于黑暗从而形成两个变量。

光合作用篇4

关键词：光合作用;叶绿素;叶绿体;淀粉;验证;训练;操作能力

生物学中教法课程中“绿色植物在光下制造淀粉”一节实验，是该课程中的一个重要实验环节。在此实验过程中，我指导学生独立思考、规范化操作，取得了良好效果和成功经验。

(1)目的要求：验证绿色植物在光下制造淀粉。

(2)材料和用具：天竺葵、蚕豆、小白菜等其它绿色植物（要使实验收到更好的效果，冬季可采用天竺葵、樱草、蚕豆等植物，夏季最好采用金莲花、凤仙花、小白菜、玉米、锦葵等）。不透光的黑纸、软木片或马粪纸等遮光大头针或回纹针、酒精、碘酒或碘夜、烧杯、大型玻璃杯、玻璃皿、酒精灯、三角架、载玻片、盖玻片、显微镜、镊子、火柴。

(3)实验要点：光合作用的条件——光和叶绿体。

(4)方法步骤：

把供实验用的盆栽天竺葵或其它绿色植物先移到黑暗而温暖的地方，以两天以后，使叶内的淀粉转变成糖并运送到其他器官里去，另一部分给植物消耗了。总之，叶内的淀粉全部消失以后才能做实验。

从供实验用的绿色植物的植株上选择一片叶，用不透光的纸或软木片将这片叶的一部分从上下两面遮盖，作局部遮光处理。使部分叶片照不到太阳。若用黑纸，就用回纹针把黑纸固定在叶片上夹牢，黑纸的部分必须平贴在叶片上，以防漏光，影响遮光效果。如果没有黑纸或其它不透光的纸，可用软木片代替，必须把软木片剪成大小相同的圆片或其他式样的小片。把这片叶的一部分，从上下两面遮盖起来用大头针扎紧。再移到阳光下或培养箱的灯光下，最好是强光照射2~3h，若日光不强，可以稍将时间延长一些。然后摘下经太阳照射后的遮光叶片，除去遮盖物，放在盛有沸水的烧杯中煮三分钟，杀死叶肉的细胞，使叶绿素容易释放出来。再放在装有酒精的烧杯里，隔水加热，使叶绿素溶解在酒精里。当叶片变成黄色时取出，用清水冲洗以后，放在培养皿上，滴碘酒或碘液，稍过一会儿，再用清水冲掉碘酒或碘液。可以看到经过太阳照射的部分变成了蓝色，证明叶内产生了淀粉，遮光的部分没有变成蓝色，证明没有产生淀粉。由此可见，绿叶只能在光下制造淀粉。

从经过阳光照晒，酒精褪色，并用碘液处理后的天竺葵叶片上，切下变蓝的薄片从横切面上观察叶肉细胞，要注意，煮过的叶片很软，不易被切成薄片，可采用镊子从变蓝的叶片上撕下一层表皮，上面带有少量叶肉细胞，把撕下的部分做成装片，用显微镜观察，这样才能比较清楚地看到叶肉内变蓝的部分是叶绿体，其他部分没有变蓝。也可用槐或荞麦的叶进行观察。如果从变成蓝色的天竺葵叶片上撕下一块表皮，做成装片，放在显微镜下观察，可以清楚地看到，气孔的保卫细胞里有变成蓝色的小颗粒，那也是叶绿体。

上述几个实验都说明，不是叶肉细胞中的任何部分都能形成淀粉，只使其中的叶绿体能够形成淀粉。如果用银边天竺葵、彩叶草、有白色斑点的洋芋或其他植物，也可当作实验材料。这是因为银边天竺葵的叶缘，彩叶草的叶片中央靠近叶柄的部分和洋芋有斑点的部分的细胞内均不含叶绿体，加碘酒后，遮光的部分和不含叶绿体的部分不变蓝。不能形成淀粉。这就证明了光合作用需要光，又需要叶绿体。

为了使实验收到良好的效果，必须采用在光合作用中能较多的制造淀粉的植物作为实验材料。实验采用的材料还应该是生长旺盛的植株。如果采不到天竺葵和以上所说的植物的叶，桃树叶、甘薯叶、吊兰、葡萄叶也是良好的实验材料。像洋葱一类的植物，在光合作用中不积累淀粉，用这样的植物做实验是不合适的。有一些植物，如黄杨、冬青的老叶，叶绿素一时不容易溶解在酒精中，用这样的叶做实验，即耗费酒精，又拖延时间，也是不合适的。如果没有合适的植物的叶，最好预先做个预实验，把一些植物的叶试验一下，再从中挑选效果明显的叶用来做实验。

在进行叶片局部遮光处理时，可以用清晰的照像底片贴在叶片的上面，代替遮光黑纸或其它遮光设备，结果在淡黄色的叶片上出现紫黑色的影像。

本实验往往由于阴雨天——光太弱，或者班次太多，盆栽天竺葵不足，因缺乏材料而使教学计划受到影响。还可以采用以下两种方法：

①将提前部分遮盖叶片的天竺葵放在强光下照射2~3h左右，把遮光的整个叶片全部摘下，放在培养皿内盖好，保持叶片新鲜。放置一两天后再做实验，也可得到同样的效果。这样因叶片离开植物体后，在光下制造的淀粉运不走了，一两天内叶片自身耗量小，这样做就不会因上述原因而使已安排的实验课受到影响。

②对生长在野外地里的植物也可用上述方法提前一天摘回保鲜备用。

(5)注意事项：

①如果要把叶片切成薄片，从横切面上观察细胞要注意，煮过的叶片很软，不易被切成薄片，可该用镊子从变蓝的叶片上撕下一层表皮，撕下的表皮总能带有少量叶肉细胞，把撕下的部分做成装片。用显微镜观察，这样也能够较清楚地看到叶内变蓝的部分是叶绿体。

②在遮盖一部分叶片时，由于软木较厚较重，使用不太方便，可以用锡箔（即包香烟的锡纸）或其他不透光纸。

(6)疑难问题分析：

叶绿体是光合作用制造有机物的场所，而叶绿素是叶绿体中所含的一种色素。正常情况下，由于叶绿素的存在使得植物叶片呈现绿色。叶绿素的形成需要光的作用和较高的温度条件。假若植物长期生长在暗处，颜色总是淡黄色的。韭黄的生产就是一个典型的实例，处于低温条件下的植物同样也不能形成叶绿素，所以深秋里的叶子会由绿变黄。

(7)思考与训练：

①问答题：

A.为什么供实验用的植物要放在暗室1~2h ？

B.同在阳光下照射都未被遮盖的具有白色斑点的叶，为什么原来绿色部分会变蓝，而白色斑点部分不变蓝呢？

②实验题:

A.填空题:

绿色植物在光下制造淀粉的实验：把经过遮光处理的叶片，放在酒精里脱去色素，滴上碘酒，看到遮光部分变成（）色，而未遮光的部分变成（）色，说明（）。把变成蓝色的叶片部分做成装片在显微镜下观察，发现染成蓝色的部分，只是叶肉中的（）部分，从而说明淀粉是在（）里形成的。

B:验证绿色植物在光下制造淀粉，其过程包括：

①实验时摘下一片部分遮光的叶片，除去遮盖物，放在装有酒精的小烧杯中，隔水加热，使叶绿素溶解在酒精里；②在实验前一天晚上，用不透明的黑纸，把选择好的一片叶的一部分，从上下两面遮盖起来：③在实验的前三天，把天竺葵或其它绿色植物放在黑暗的地方；④第二天，在强光下照射2~3h后，即可进行实验；⑤当叶片变成白色时，取出叶片，放在玻璃片上，用清水冲洗；⑥然后滴上几滴碘酒。这时候可以看到没有遮光的部分变成蓝色，遮光部分不变色。这个实验过程的正确顺序是（）。

A．③②④①⑤⑥ B．②③①④⑥⑤

光合作用篇5

可是，你知道吗？动物界也有一些“奇才”，它们学到了植物光合作用的本领。当别的动物为了生存四处奔波时，它们只要站在那里晒晒太阳就饱了。

珊瑚 ......................................................................................

珊瑚是刺胞动物中的一个类群，它们的身体呈筒状，下端固定，另一端是有触手的口，吃东西和排泄都通过这个口进行（真是不卫生）。造礁珊瑚不断分泌钙质骨骼，形成了珊瑚礁，为其他海洋生物提供了栖息和觅食的场所，形成了最具多样性的海洋生态系统。

虫黄藻是一种黄褐色的球形小海藻，它生活在造礁珊瑚体内。珊瑚除了自己摄取食物，也靠虫黄藻提供氧气和能量，而珊瑚产生的二氧化碳和代谢废物，又为虫黄藻提供了养料。

当海底环境良好时，虫黄藻就会卖力干活，但生活环境变得恶劣时，虫黄藻就要靠珊瑚来养活了。这样巨大的生活压力会迫使珊瑚把虫黄藻扫地出门。当珊瑚排出所有的虫黄藻后，就会露出白色的钙质骨骼，这就是“珊瑚白化”——海洋环境恶化的标志之一。排出虫黄藻后，珊瑚可以苦苦支撑一段时间，假如渡过了难关，它们会重新欢迎虫黄藻进入体内；但是如果艰难的生活条件一直持续下去，珊瑚最终就会死亡。

绿色海蛞蝓 ..........................................................................

如果说珊瑚还只是与植物共生，那生活在北美洲东部盐沼的绿色海蛞蝓就是真的靠自己在进行光合作用了。只不过，它身体中的叶绿素是从植物那里掠夺来的。

绿色海蛞蝓爱吃一种叫“无隔藻”的藻类，它会将无隔藻的叶绿体保留下来，储存在自己的细胞里。这些从藻类中“窃取”的叶绿体将能伴随它们一生（虽然它们只能活一年左右）。当一只年轻的绿色海蛞蝓吃下一顿无隔藻美餐后，就再也不用吃了，只要等着叶绿体为自己制造养料就行了。

斑点钝口螈 ..........................................................................

光合作用篇6

由于生物细胞呼吸时既产生二氧化碳又消耗氧气，前者可引起装置内气压升高，而后者则引起装置内气压下降，为便于测定真实细胞呼吸强度，应只测其中一种气体变化情况。因此，测定过程中，往往用NaOH吸收掉呼吸产生的二氧化碳，这样，整个装置中的气压变化，只能因吸收氧气所引起，从而排除二氧化碳对气压变化的干扰。

1.以气体变化探究光合作用与呼吸作用

①以CO2为指标分析（如图丙）：

A图表示线粒体释放的CO2直接释放大气中，即植物只进行呼吸作用。

B图表示线粒体释放CO2一部分进入叶绿体中，一部分释放到大气中，此时光合作用小于呼吸作用，仍释放CO2。

C图表示线粒体释放的CO2全部进入叶绿体中，但没有从大气中吸收CO2，说明光合作用等于呼吸作用，所以表现为既不吸收CO2，也不放出CO2。

D图表示线粒体释放的CO2全部进入叶绿体中，同时还从大气中吸收CO2，则表示光合作用大于呼吸作用。

②以O2的释放或吸收为分析指标（如图丁）

A图表示线粒体需要的O2直接从大气中吸收，即植物只进行呼吸作用。

B图表示叶绿体释放O2一部分进入线粒体中，一部分从大气中吸收，此时光合作用小于呼吸作用，仍释放需要从大气中吸收O2。

C图表示叶绿体释放O2全部进入线粒体中，但没有从大气中吸收O2，说明光合作用等于呼吸作用，所以表现为既不吸收O2，也不释放O2。

D图表示叶绿体释放O2全部进入线粒体中，同时还向大气中释放O2，则表示光合作用大于呼吸作用。

（1）物理误差的校正

由于装置的气压变化也可能会由温度等物理因素所引起，为使测定结果更趋准确，应设置对照实验，以校正物理膨胀等因素对实验结果造成的误差。此时，对照实验与呼吸装置相比，应将所测生物灭活，如将种子煮熟，而其他各项处理应与实验组完全一致（包括NaOH溶液，所用种子数量，装置瓶及玻璃管的规格等）。

（2）细胞呼吸状况的实验测定归纳

欲测定与确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，两套呼吸装置中的单一变量为NaOH与蒸馏水，即用等量的蒸馏水取代实验组的NaOH溶液，其他所有项目均应一致，加蒸馏水的装置内气压变化应由CO2与O2共同决定。两套装置可如下图所示，当然，此时仍有必要设置另一组作误差校正之用。

结果与分析

①若装置1液滴左移，装置2液滴不动，则表明所测生物只进行有氧呼吸（因有氧呼吸产CO2量与耗O2量相等）。

②若装置1液滴不动，装置2液滴右移，则表明所测生物只进行无氧呼吸（因无氧呼吸只产CO2，不耗O2）。

③若装置1液滴左移，装置2液滴右移，则表明该生物既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。

④装置1与装置2液滴均左移，则呼吸过程中O2吸收量大于CO2释放量，呼吸底物中可能有脂质参与。

a.为使实验结果精确，排除实验误差还应设置如图装置3，以便校正。

b.进行结果与结论的描述时应“先结果后结论”，而不是“先结论后结果”，如上。

（3）探究光合作用和细胞呼吸与光照强度的关系

（三）、光合作用与细胞呼吸的计算：

1、光合作用速率表示方法：通常以一定时间内CO2等原料的消耗或O2、（CH2O）等产物的生成数量来表示。但由于测量时的实际情况，光合作用速率又分为表观光合速率和真正光合速率。

2、在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，实验容器中O2增加量、CO2减少量或有机物的增加量，称为表观光合速率，而植物真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率。如图所示：

3、呼吸速率：将植物置于黑暗中，实验容器中CO2增加量、O2减少量或有机物减少量，即表示呼吸速率。

4、一昼夜有机物的积累（用CO2量表示）可用下式表示：积累量=白天从外界吸收的CO2量-晚上呼吸释放的CO2量。

5、判定方法

①若为坐标曲线形式，当光照强度为0时，CO2吸收值为0，则为真正（实际）光合速率，若是负值则为表观光合（下转第13页）（上接第53页）速率。

②若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值，则为表观光合速率。

③有机物积累量一般为表观光合速率，制造量一般为真正（实际）光合速率。

注：实际计算时可依据提供的条件分别用下列某一关系式

①光合作用实际产O2量=实测O2的释放量+呼吸作用耗O2量。

②光合作用实际 CO2 消耗量=实测的CO2消耗量+呼吸作用 CO2释放量。

③光合作用葡萄糖的净生产量=光合作用葡萄糖的实际生产量-呼吸作用葡萄糖的消耗量。

将上述装置置于不同光照强度（可用不同功率的灯泡实验或同一功率灯泡通过改变光照距离进行控制）条件下，被研究生物应为绿色植物。

结果分析：

①若红色液滴右移，说明光照较强，光合作用大于细胞呼吸，释放O2使瓶内气压增大。

光合作用篇7

1.知识目标

（1）概述光合作用的光反应和暗反应阶段的化学反应，比较二者的区别和联系；

（2）从物质转变和能量转换的角度，简述光合作用的实质。

2.技能目标

（1）尝试对光合作用过程的图解进行创新性、自主性、探索性的学习；

（2）尝试利用“同位素标记法”探究H2O中的氢原子在光合作用中的转移途径；

3.情感目标

通过模仿学习科学家的研究方法，通过与老师和同学的合作学习与探究，体验自主学习、探究学习与合作学习成功的的乐趣。

二・教学重点和难点

1. 教学重点及解决办法

2. （1）光反应和暗反应的场所与条件、物质与能量转换的关系。

3. （2）光反应和暗反应的区别和联系。

4. [解决办法]

5. （1）指导学生读书、思考、理解光合作用连环图，学习写分步反应式时，必须有场和条件，物质与能量的变化总是同时发生，才能表达其完整性和科学性。

6. （2）通过列表比较光反应和暗反应，启发学生归纳总结二者在物质和能量上的联系。

7. 教学疑点及解决办法

8. （1）为什么光合作用是自然界最基本的物质代谢和能量代谢？

9. （2）为什么暗反应的第二阶段叫“还原”？

10. [解决办法]

11. （1）根据光合作用的生理意义，植物通过光合作用将无机物变成有机物，将光能转变为有机物内的化学能，而且还将这些物质和能量供给其他生物，没有光合作用，生物体内的物质代谢和能量代谢都无法进行。

12. （2）在暗反应中，C3化合物转变成C6H12O6，C3是一个得到氢的过程，所以，第二阶段叫“还原”。

三・教学与学法方法

板图、挂图、多媒体课件、实验，启发式讨论为主、兼用比较分析小结式讲述法。

四・学情分析

光合作用过程的的教学是本节的核心内容。教学时可从光合作用的总反应式入手，或从与初中阶段的光合作用总反应式的比较入手，可采用老师讲授，或学生讨论，或学生根据总反应式提出光合作用氧来源假设，即水中的氧是来源于水还是二氧化碳，还是共同来源于二者，条件好的班还可让学生想办法证明这些假设，以训练学生的实验设计能力。通过总反应式的分析，应使学生明确光合作用氧来源这一关键问题。

在学生理解了光合作用总反应式的基础上，使学生明确另一个重要观点，即光合作用是非常复杂的多步反应，总反应式不能表示光合作用具体的进行历程，这样很自然地就引入了光合作用的光反应和暗反应的过程的学习。

光合作用光反应与暗反应教学时，因为都是较为枯燥的化学反应过程，且又无法在实验中让学生看到这些变化，可采取图解、表解或多媒体动画的方式展示给学生，这样学生一是乐于接受，二是学生能“亲眼看到”物质的微观化学变化，也降低了理解这部分知识内容的难度。还应引导学生讨论光合作用的光反应与暗反应之间的区别和联系，尤其是二者的联系应多加注意。

光合作用篇8

（一）光反应

条件：光，色素，光反应酶

场所：囊状结构薄膜上

影响因素：光强度，水分供给

叶绿素a，b的吸收峰过程：叶绿体膜上的两套光合作用系统：光合作用系统一和光合作用系统二，在光照的情况下，分别吸收680nm和700nm波长的光子，作为能量，将从水分子光解光程中得到电子不断传递，最后传递给辅酶NADP。而水光解所得的氢离子则因为顺浓度差通过类囊体膜上的蛋白质复合体从类囊体内向外移动到基质，势能降低，其间的势能用于合成ATP，以供暗反应所用。而此时势能已降低的氢离子则被氢载体NADP带走。一分子NADP可携带两个氢离子。这个NADPH+H离子则在暗反应里面充当还原剂的作用。

（二）暗反应（碳反应）

条件：无光也可，暗反应酶

场所：叶绿体基质

影响因素：温度，二氧化碳浓度

过程：不同的植物，暗反应的过程不一样，而且叶片的解剖结构也不相同。这是植物对环境的适应的结果。暗反应可分为C3、C4和CAM三种类型。

（三）光暗反映的有关化学方程式

H202H+ 1/2O2（水的光解）

NADP+ + 2e- + H+ NADPH（递氢）

ADP+PiATP （递能）

CO2+C5化合物C3化合物（二氧化碳的固定）

C3化合物（CH2O）+ C5化合物（有机物的生成或称为C3的还原）

ATPADP+PI（耗能）

能量转化过程：光能不稳定的化学能（能量储存在ATP的高能磷酸键）稳定的化学能（糖类即淀粉的合成）

（一）光合色素和电子传递链组分

1.光合色素。类囊体中含两类色素：叶绿素和橙黄色的类胡萝卜素，通常叶绿素和类胡萝卜素的比例约为3∶1，chla与chlb也约为3：l。

2.集光复合体（light harvesting complex）。由大约200个叶绿素分子和一些肽链构成。大部分色素分子起捕获光能的作用，并将光能以诱导共振方式传递到反应中心色素。

3.光系统Ⅱ（PSⅡ）。吸收高峰为波长680nm处，又称P680。至少包括12条多肽链。位于基粒于基质非接触区域的类囊体膜上。包括一个集光复合体（light-hawesting comnplex Ⅱ，LHC Ⅱ）、一个反应中心和一个含锰原子的放氧的复合体（oxygen evolving complex）。

4.细胞色素b6/f复合体（cyt b6/f complex）。可能以二聚体形成存在，每个单体含有四个不同的亚基。细胞色素b6（b563）、细胞色素f、铁硫蛋白以及亚基Ⅳ。

5.光系统Ⅰ（PSI）。能被波长700nm的光激发，又称P700。包含多条肽链，位于基粒与基质接触区和基质类囊体膜中。由集光复合体Ⅰ和作用中心构成。

（二）光反应与电子传递

P680接受能量后，由基态变为激发态（P680*），然后将电子传递给去镁叶绿素（原初电子受体），P680*带正电荷，从原初电子供体Z（反应中心D1蛋白上的一个酪氨酸侧链）得到电子而还原；Z+再从放氧复合体上获取电子；氧化态的放氧复合体从水中获取电子，使水光解。

2H2OO2 + 4H+ + 4e-

在另一个方向上去镁叶绿素将电子传给D2上结合的QA，QA又迅速将电子传给D1上的QB，还原型的质体醌从光系统Ⅱ复合体上游离下来，另一个氧化态的质体醌占据其位置形成新的QB。质体醌将电子传给细胞色素b6/f复合体，同时将质子由基质转移到类囊体腔。电子接着传递给位于类囊体腔一侧的含铜蛋白质体蓝素（plastocyanin， PC）中的Cu2+，再将电子传递到光系统Ⅱ。 P700被光能激发后释放出来的高能电子沿着A0 A1 4Fe-4S的方向依次传递，由类囊体腔一侧传向类囊体基质一侧的铁氧还蛋白（ferredoxin，FD）。最后在铁氧还蛋白-NADP还原酶的作用下，将电子传给NADP+，形成NADPH。失去电子的P700从PC处获取电子而还原以上电子呈Z形传递的过程称为非循环式光合磷酸化，当植物在缺乏NADP+时，电子在光系统内Ⅰ流动，只合成ATP，不产生NADPH，称为循环式光合磷酸化。

（三）光合磷酸化

一对电子从P680经P700传至NADP+，在类囊体腔中增加4个H+，2个来源于H2O光解，2个由PQ从基质转移而来，在基质外一个H+又被用于还原NADP+，所以类囊体腔内有较高的H+（pH≈5，基质pH≈8），形成质子动力势，H+经ATP合酶，渗入基质、推动ADP和Pi结合形成ATP。 ATP合酶，即CF1-F0偶联因子，结构类似于线粒体ATP合酶。CF1同样由5种亚基组成α3β3γδε的结构。CF0嵌在膜中，由4种亚基构成，是质子通过类囊体膜的通道。

（四）暗反应

C3途径：亦称卡尔文（Calvin）循环。CO2受体为RuBP，最初产物为3-磷酸甘油酸（PGA）。

C4途径：亦称哈奇-斯莱克（Hatch-Slack）途径，CO2受体为PEP，最初产物为草酰乙酸（OAA）。景天科酸代谢途径（CAM途径）：夜间固定CO2产生有机酸，白天有机酸脱羧释放CO2，进行CO2固定。

适合植物生长的波长范围为 400―700nm，又称PAR而在7%的紫外线中又可分为三级不同之波长（均对植物有不同之作用）

C 级紫外线（200-280）占3% ― 对大多数植物都有害

B 级紫外线（280-320）占 9% ― 对大多数植物都有害

A 级紫外线（320-380）占 88% ― 对植物有益，使叶片加厚具有杀菌作用。

第1波段的辐射光：

是含有大量能量的紫外线，但部份的紫外线都被臭氧层所吸收。紫外线-b（波长280―320nm）及紫外线-a（波长320―380nm），这两种波段的紫外线有其不同的作用。（对植物的花产生着色的作用）

第2波段的辐射光：

是可见光（波长400―700nm），相当于蓝光、绿光、黄光及红光，又称为PAR.是植物用来进行光合作用的最重要可见光部份。蓝光与红光是在PAR光谱带中最重要的部分，因为植物中的核黄素能有效地吸收此一部分的光线，而绿光则不容易被吸收。

第3波段的辐射光：

光合作用篇9

【关键词】高中生物植物光合作用环境

在高中生物教学中，有关光合作用的内容是历年高考命题的热点，也是重点和难点，试题侧重考查考生对光合作用过程图解的理解和分析，包括光反应和暗反应的场所、条件、物质变化、能量变化、相互关系以及在某种环境因素突然发生变化的情况下，细胞中[H]、ATP、C3和C5的含量变化情况等。影响光合作用的环境因素是高考必考的内容，考查形式多样，选择题的考查侧重于实验结果的分析，而非选择题的考查往往结合实验设计来进行。以下是影响光合作用的相关因素：

一、单因子变量对光合作用的影响

（一）光照――光合作用的动力

1.光照时间：光照时间越长，产生的有机物越多。2.光质：由于色素吸收可见光中的红光和蓝紫光最多，吸收的绿光最少，故不同波长的光对光合作用的影响不同，建温室时，选用无色透明的玻璃或塑料薄膜做顶棚，能提高光能利用率。3.光照面积：在一定范围内，随着叶面积的增大，光合作用强度不断增大。达到一定值后，随着叶面积的增大，光合作用强度不再增加，原因是叶片之间相互遮挡，光照不足。所以适当间苗、修剪，合理施肥、浇水，避免徒长。4.光照强度：在一定范围内，随着光照强度的增加植物的光合作用强度越强，同化CO2的速度也相应增加，但当光照强度达到一定值时，光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增强。植物在进行光合作用的同时也在进行呼吸作用，当植物在某一光照强度条件下，进行光合作用所吸收的CO2与该温度条件下植物进行呼吸作用所释放的CO2量达到平衡时，这一光照强度就称为光补偿点，这时光合作用强度主要是受光反应产物的限制。当光照强度达到一定值以后，植物的光合作用强度不再增加或增加很少时，这一光照强度就称为植物光合作用的光饱和点，此时的光合作用强度是受暗反应系统中酶的活性和CO2浓度的限制。光补偿点因植物种类的不同而不同，主要与该植物的呼吸作用强度有关，与温度也有一定的关系。一般阳生植物的光补偿点比阴生植物的高。光饱和点也是阳生植物高于阴生植物。在栽培农作物时，阳生植物必须种植在阳光充足的条件下才能提高光合作用效率，增加产量；而阴生植物应当种植在阴暗潮湿的条件下，才有利于生长发育，光照强度越大，蒸腾作用越旺盛，植物体内因失水而不利于其生长发育，如人参、三七、胡椒等的栽培，就必须栽培于阴暗潮湿的环境中，才能获得较高的产量。

（二）温度

植物所有的生活过程都受温度的影响，在一定范围内，提高温度可以提高酶的活性，加快反应速率。光合作用也不例外，在适宜的光照强度下，适当提高温度会促进光合作用的进行，但提高温度也会促进呼吸作用。冬天，温室栽培可适当提高温度；夏天，温室栽培可适当降低温度。白天调到光合作用的最适温度，以提高光合作用效率；晚上适当降低温室温度，以降低细胞呼吸速率，保证植物有机物的积累。

（三）CO2浓度

CO2是植物进行光合作用的原料，只有当环境中的CO2达到一定浓度时，植物才能进行光合作用。植物能够进行光合作用的最低CO2浓度称为CO2补偿点，即在此CO2浓度条件下，植物通过光合作用吸收的CO2与植物呼吸作用释放的CO2相等。环境中的CO2低于这一浓度，植物的光合作用就会低于呼吸作用，消耗大于积累，长期如此植物就会死亡。一般来说，在一定范围内，植物光合作用的强度随CO2浓度的增加而增加，但达到一定浓度后，光合作用强度就不再增加或增加很少，这时的CO2浓度称为CO2的饱和点。如CO2浓度继续升高，光合作用不但不会增加，反而要下降，甚至引起植物CO2中毒而影响植物正常的生长发育。所以大田作物要“正其行，通其风”多施有机肥；温室内可适当补充CO2，即适当提高CO2浓度可提高农作物产量。

（四）必需矿质元素

绿色植物进行光合作用时，需要多种必需的矿质元素。如氮是催化光合作用过程中各种酶以及NADP+和ATP的重要组成成分，磷也是NADP+和ATP的重要组成成分。科学家发现，用磷脂酶将离体叶绿体膜结构上的磷脂水解后，在原料和条件都具备的情况下，这些叶绿体的光合作用过程明显受到阻碍，可见磷在维持叶绿体膜的结构和功能上起着重要的作用。又如绿色植物通过光合作用合成糖类，以及将糖类运输到块根、块茎和种子等器官中，都需要钾。再如镁是叶绿体的重要组成成分，没有镁就不能合成叶绿素，等等。在农业生产上，根据植物的需肥规律，适时适量地增施肥料，有利于提高农作物的光能利用率。

二、多因子变量对光合作用的影响

温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合作用酶的活性，提高光合作用速率，也可同时充入适量的CO2，进一步提高光合速率，当温度适宜时，要适当提高光照强度和CO2浓度以提高光合速率。总之，可根据具体情况，通过提高光照强度、调节温度或增加CO2浓度等来充分提高光合速率，以达到增产的目的。

各种环境因子对植物光合作用的影响不是单独的发挥作用，而是综合作用。但各种因子的作用并不是同等重要的，其中起主要作用的因子为关键因子，因此在分析相关问题时，应抓住关键因子。

参考文献：

[1]徐英；环境因子对东湖几种沉水植物生理的影响研究[J]；生物技术世界；2013年08期

[2]钟荫；温度光照和pH对菹草光合作用的影响[J]；生物科技；2012年06期

光合作用篇10

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2013）03B-0051-02

一、教材分析

光合作用是植物十分重要的一项生理功能。在义务教育七年级生物教材中，“光合作用”是教学的重点和难点，也是中考的常考范围。光合作用的概念是学生学到的第一个比较复杂的概念。本节主要通过几个演示实验来讲述这一生理功能，包含两大知识点——探究绿叶在光下制造有机物和光合作用的概念、原料、条件、场所、产物、表达式、实质和意义等，其中“绿叶如何在光下制造有机物”是最难的一个知识点。到九年级上复习课时，虽然学生已经学过了光合作用，但大部分学生对这一知识还是似懂非懂。如何通过一根教学主线把这些知识串连起来，是让学生更好地理解和掌握光合作用这一知识的关键。

1.教学目标

（1）知识目标：学生学会观察叶片的结构并能说出相应的功能；熟记光合作用的概念、反应式、过程和意义；明确叶片进行光合作用的条件、原料、场所和产物，如何针对这些变量设计探究实验；理解光合作用中物质和能量的变化。

（2）能力目标：学生通过光合作用的一组探究性实验，学会观察和记录植物生理实验现象的基本方法，初步认识从现象到本质的科学思维方式。

（3）情感目标：通过学习光合作用的探究实验操作，培养学生实事求是的科学态度和一丝不苟的探究精神；让学生理解光合作用的产物对人类的生活和生产及生物圈具有的重要意义，为培养学生爱护绿色植物的情感打下理性认识的基础。

2.教学重点和难点

掌握光合作用所需原料、条件、产物、场所的探究实验设计的原理、方法、步骤，会观察现象、得出结论；掌握光合作用的概念和实质。

二、教学设计

九年级的复习课以探究实验为线索，用PPT课件演示法向学生展示形象、生动的画面，丰富学生的感性认识，并使其向理性认识升华。教学中，每展示一个探究实验，都要引导学生明确实验揭示的问题，并用语言加以描述，帮助学生更好地理解教材内容，提高复习效率。

1.课堂引入

通过“植物体进行蒸腾作用的主要部位是什么？”这个问题引出本节课的复习内容：光合作用，并指出绿色植物进行光合作用的主要器官是叶。接着展示叶片的结构示意图（图1），让学生据图回答问题：

（1）图中①是。

（2）图中②是，细胞内含有，是植物进行光合作用的主要结构部位。

（3）具有支持和输导作用的是（）

。

（4）结构④是，它是植物的“门户”，也是的“窗口”，其开闭由（）控制。

2.教学绿叶在光下制造有机物

提出问题：绿色植物的生活需要营养物质，营养物质分为无机物和有机物，有机物来自哪里？（绿色植物通过光合作用自己制造）绿色植物是如何制造有机物的？

回顾绿叶在光下制造有机物的实验过程，然后对绿叶在光下制造有机物的实验作归纳总结：

实验现象：叶片的见光部分遇到碘液变成蓝色，不见光部分遇到碘液没有变成蓝色。

得出结论：光合作用的产物之一是淀粉，光是绿色植物制造有机物不可缺少的条件。

3.归纳光合作用的基本知识点

先展示下面的实验（图2）：

然后引导学生分析实验，明确实验的目的、现象、结论，最后作出总结，归纳出下面的知识点：

（1）光合作用的概念：绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转化成储藏能量的有机物（淀粉），并释放氧气的过程叫做光合作用。

（3）光合作用的原料：二氧化碳、水。

（4）光合作用的条件：光。

（5）光合作用的场所：叶绿体。

（6）光合作用的产物：有机物（主要是淀粉）、氧气。

（7）光合作用的反应式及所包含的意义：

点拨：（1）光合作用的场所是叶绿体，条件是光，原料是二氧化碳和水，产物是有机物和氧，这些都可以通过设计实验来验证，实验原理都离不开“暗处理—设置对照—光照—脱色—碘液检验”几个阶段。（2）绿色植物中并不是只有叶片才能制造有机物，凡是细胞中含有叶绿体的就能进行光合作用制造有机物，只是叶片是绿色植物制造有机物的主要器官。

4.拓展学习

（1）用PPT展示探究光合作用的原料是二氧化碳的实验装置，如图4所示：

①方法：甲装置中放有溶液，乙装置中放等量的清水做，本实验的变量是。

思考：本实验还需要哪些步骤才能完成？

②请你预测一下实验现象：甲组叶片

；乙组叶片。

③本实验的结论：是光合作用的原料之一。

（2）提出问题：如何验证光合作用的原料是水？

对叶脉进行切断处理，使叶片形成a、b两个对照部分，并给出提示：切断叶脉可以使叶片部分得不到水。然后让学生自己思考接下来的实验步骤有哪些，最后会看到什么现象、什么结果。

（3）提出问题：怎样验证植物进行光合作用的场所是叶绿体？

根据前面的点拨，提示学生选择怎么样的植物才合适。（应选取绿色叶片和有白斑叶片的植物进行光合作用的实验，如图5所示）

让学生回答：①叶片绿色部分含有叶绿体，银边部分叶绿体；本实验的变量是。②预测一下图中的叶片经过酒精隔水加热处理后的实验现象：绿色部分，银边部分。③本实验的结论：是光合作用的场所。