暗反应阶段
初中生物知识点解析细胞的能量转换
初中生物知识点解析细胞的能量转换细胞是组成生物体的基本单位，它们通过各种生物化学反应来转换和利用能量。
细胞内的能量转换主要涉及到细胞呼吸和光合作用两个过程。
一、细胞呼吸细胞呼吸是细胞内产生能量的过程，它通过将有机物质（如葡萄糖）分解为二氧化碳和水释放出能量。
细胞呼吸可被分为三个阶段：糖解、解压和氧化磷酸化。
1. 糖解阶段：糖类物质在胞质中经过一系列酶催化的反应分解成糖酵解产物。
其中最常见的糖酵解产物是丙酮酸和磷酸甘油酸。
2. 解压阶段：丙酮酸进入线粒体，并在线粒体内发生一系列的反应，最终生成丙酮酸脱羧酶能够利用的物质——辅酶A。
磷酸甘油酸也进入线粒体，分解为乙醛和二磷酸甘油。
3. 氧化磷酸化阶段：辅酶A进入Krebs循环（或称三羧酸循环），在此过程中进一步氧化，生成能够供细胞利用的能量（ATP）、二氧化碳和水。
ATP是细胞内的能量分子，它可以提供给细胞进行各种生物活动。
二、光合作用光合作用是植物细胞中的过程，通过光能转化为化学能。
光合作用主要发生在叶绿体内，包括光能捕获、光化学反应和暗反应三个阶段。
1. 光能捕获：叶绿体内的叶绿素能够吸收太阳光中的能量，光能激发叶绿素中电子的跃迁。
激发后的电子通过电子传递链传递至反应中心。
2. 光化学反应：在反应中心中，激发后的电子与光化学反应中心上的另一个电子结合，形成高能态的电子对。
接着，这对电子进一步传递至光化学反应链中。
3. 暗反应：光合作用的最后一个阶段是暗反应，也被称为Calvin循环。
在暗反应中，二氧化碳利用ATP和NADPH还原，产生出葡萄糖。
综上所述，细胞的能量转换主要涉及到细胞呼吸和光合作用两个过程。
细胞呼吸将有机物质分解为二氧化碳和水，释放出能量，而光合作用则将光能转化为化学能，通过暗反应生成葡萄糖。
这些过程为细胞提供了所需的能量，使细胞能够进行各种生物活动。
光合作用的两个阶段的方程式和场所
光合作用的两个阶段的方程式和场所光合作用，这个名字听上去就有点复杂，其实它可简单得很。
想象一下，植物在阳光下像小朋友一样开心地玩耍，吸收阳光、二氧化碳和水，最终做出美味的“食物”。
哎，简直就像一个大厨在厨房里忙活一样。
光合作用主要分为两个阶段，第一个阶段叫光反应，第二个阶段是暗反应。
听上去是不是有点神秘？别急，咱们一起来揭开这个小秘密。
光反应的地方就像植物的阳光派对，通常发生在叶绿体的类囊体膜上。
嘿，你没听错，就是那个绿色的小家伙，叶绿体。
它们就像是植物的小电站，专门用来收集阳光。
阳光照射下来，植物就开始大干一场，把水分子拆分成氧气和氢离子，真是个绝妙的“分解工艺”。
氧气被释放到空气中，感觉就像是植物在和我们打招呼，感谢我们给它的二氧化碳。
不过，光反应可不止于此，氢离子还和一些神奇的分子结合，最终生成了ATP和NADPH，这可是一种能量和还原力的“高级货”，植物可是离不开它们的。
咱们说说暗反应。
这一阶段就像是植物的厨房大作战，虽然不需要阳光，但绝对不能少了二氧化碳。
暗反应发生在叶绿体的基质里，植物在这里忙着把ATP和NADPH用上，开足马力，把二氧化碳转化为葡萄糖。
听起来是不是很复杂？其实就是把一堆小分子拼拼凑凑，变成美味的糖分，嘿嘿，植物可真是会过日子。
这个过程也叫卡尔文循环，没错，就是一个循环往复的游戏，植物在这里像个魔法师，把看似普通的东西变成能量的宝藏。
光合作用的两个阶段，光反应负责吸收阳光、产生氧气和能量，而暗反应则是在厨房里忙活，把这些能量转化成植物的“食物”。
这样的合作关系就像是团队精神，彼此相辅相成，缺一不可。
想想看，植物在阳光下努力工作，我们在树荫下乘凉，真是一个美好的生态循环，唉，真让人感叹大自然的神奇。
在这个过程中，植物就像是一位默默无闻的英雄，默默奉献着自己的力量，给我们提供氧气和食物。
我们常常忙着自己的事，可能会忘记感谢这些小绿叶子们。
光合作用就像生活中的种种努力，不论是多么微小的付出，终究都会汇聚成一股力量，影响周围的一切。
暗反应总结
暗反应总结引言暗反应（又称光化学反应）是指光合作用中光能转化为化学能的过程。
在植物和一些蓝藻中，光合作用中的暗反应发生在光合细胞器（叶绿体）的基质中。
暗反应是光合作用的一个重要阶段，它通过一系列复杂的化学反应将光能储存为化学键的能量，从而产生高能物质（如ATP和NADPH），为光合作用的合成反应提供能量和电子供应。
本文将对暗反应的主要步骤和作用进行总结，以便更好地理解光合作用的整个过程。
光合作用的基本过程光合作用是一种通过光能转化为化学能的重要生物过程，它在光合细胞器中进行。
光合细胞器的结构光合细胞器主要分为两个部分：葡萄糖细胞质和基质。
•葡萄糖细胞质：光合细胞器的外层，其中含有一种绿色的色素——叶绿素。
叶绿素是光合作用中的主要色素，能够吸收光能并参与化学反应。
•基质：光合细胞器的内层，其中含有一系列光合作用所需的酶和其他分子机构。
光合作用的两个阶段光合作用可以分为两个阶段：光反应和暗反应。
•光反应：光反应发生在光合细胞器的葡萄糖细胞质中，它利用光能将光子转化为化学能。
在光反应中，光能被吸收，并通过一系列化学反应产生高能物质ATP和NADPH。
•暗反应：暗反应发生在光合细胞器的基质中，它主要利用光反应中产生的ATP和NADPH来合成葡萄糖和其他有机分子。
暗反应是一个复杂的化学反应过程，包括碳同化作用（Calvin循环）和其他辅助反应。
本文主要关注暗反应的过程和作用。
暗反应的步骤和作用暗反应是在光合细胞器的基质中进行的，它主要包括以下几个步骤：1.碳同化作用（Calvin循环）：碳同化作用是暗反应的核心步骤，它将二氧化碳与ATP和NADPH合成葡萄糖和其他有机分子。
碳同化作用涉及多个酶和化合物的参与，包括Ribulose-1,5-bisphosphate（RuBP）、ribulose bisphosphate carboxylase（Rubisco）、3-phosphoglycerate（3PGA）等。
光合作用的化学方程式
光合作用的化学方程式光合作用是植物、藻类和一些细菌利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物质(如葡萄糖)的过程。
光合作用可以概括为光反应和暗反应两个阶段。
下面将详细介绍这两个反应阶段的化学方程式。
光反应是光合作用的第一阶段，发生在叶绿体的脉络膜中。
光反应的主要目的是通过光能将水分子分解为氧分子和氢离子，并产生ATP和NADPH。
以下是光反应的化学方程式：光反应1：光系统II的电子传递2H2O+光能→4H++4e-+O2光反应2：光系统I的电子传递2NADP++4H++4e-→2NADPH光反应3：产生ATPADP+Pi+4H++4e-→ATP+H2O这三个反应分别描述了水分子在光系统II和光系统I中的光解（水分子被光能分解成氧分子、氢离子和电子）以及NADPH的产生和ATP的合成。
暗反应是光合作用的第二阶段，也称为Calvin循环。
这个反应过程发生在叶绿体的基质中，利用在光反应阶段产生的ATP和NADPH，将二氧化碳转化为有机物质。
以下是暗反应的化学方程式：暗反应1：碳固定3CO2+3RuBP→6PGA暗反应2：还原6PGA+6ATP+6NADPH→6G3P+6ADP+6Pi+6NADP+暗反应3：重组5G3P+3ATP→3RuBP+3ADP+3Pi暗反应的化学方程式描述了二氧化碳通过与RuBP (核酮糖1,5-二磷酸)结合形成6-磷酸甘氨酸(PGA)，然后通过一系列的还原、重组和再生步骤将PGA转化为葡萄糖。
最后，通过合成RuBP的反应使得Calvin循环能够继续进行。
总结起来，光合作用的化学方程式可以表示为：6CO2+12H2O+光能→C6H12O6+6O2+6H2O这个方程式概括了光合作用的整个过程，表示六个二氧化碳分子、十二个水分子和光能可以转化为一个葡萄糖分子、六个氧分子和六个水分子。
光合作用知识点
光合作用知识点光合作用是地球上最重要的化学反应之一，它不仅为植物的生长和生存提供了必要的物质和能量，也对整个生态系统的平衡和稳定起着至关重要的作用。
接下来，让我们一起深入了解一下光合作用的相关知识。
光合作用的定义很简单，就是绿色植物利用光能，将二氧化碳和水转化为有机物，并释放出氧气的过程。
但这个看似简单的过程，实际上包含了一系列复杂的化学反应和生理机制。
首先，我们来了解一下光合作用的场所。
光合作用主要发生在植物细胞的叶绿体中。
叶绿体是一种双层膜结构的细胞器，内部含有叶绿素等色素，这些色素能够吸收光能。
叶绿素是光合作用中最为关键的色素之一，它主要吸收红光和蓝紫光。
叶绿素分为叶绿素 a 和叶绿素 b 两种，它们在吸收光能的能力和波长范围上略有不同。
除了叶绿素，类胡萝卜素等其他色素也在光合作用中发挥着辅助吸收光能的作用。
光合作用可以分为光反应和暗反应两个阶段。
光反应阶段是在叶绿体的类囊体薄膜上进行的。
当阳光照射到叶绿体上时，叶绿素等色素吸收光能，将光能转化为电能。
这些电能进一步促使水发生光解，产生氧气和氢离子（H⁺），同时形成了一种叫做NADPH 的物质，它具有很强的还原能力。
此外，还会生成 ATP，这是一种细胞内的能量“通货”。
暗反应阶段则是在叶绿体的基质中进行。
在光反应阶段产生的NADPH 和 ATP 为暗反应提供了能量和还原剂。
二氧化碳在一系列酶的作用下，与一种叫做核酮糖二磷酸（RuBP）的物质结合，形成一种不稳定的中间产物。
然后，经过一系列的反应，最终生成有机物，如葡萄糖等。
光合作用的影响因素有很多，比如光照强度、温度、二氧化碳浓度等。
光照强度对光合作用的影响很大。
在一定范围内，随着光照强度的增加，光合作用的速率也会增加。
但当光照强度达到一定程度后，光合作用速率不再增加，此时的光照强度被称为光饱和点。
温度会影响光合作用过程中酶的活性。
一般来说，在一定范围内，温度升高，酶的活性增强，光合作用速率加快。
光合作用的暗反应和光反应
光合作用的暗反应和光反应光合作用是生物体中最重要的能量转换过程之一，它使得植物能够利用阳光中的能量将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气。
光合作用可以分为两个阶段，即光反应和暗反应。
光反应是光合作用的第一阶段，它发生在植物叶绿体的光合体中。
光反应的主要作用是将光能转化为化学能，并将化学能转化为合成ATP和还原NADPH的能量。
光反应需要阳光的能量，同时还需要水和叶绿素。
当阳光照射到叶绿体时，叶绿素分子会吸收光能，并将其转化为化学能。
这些能量转化的过程中产生的高能电子被转移到电子传递链中，最终用于产生ATP和NADPH。
在光反应中，还会产生氧气作为副产物。
当水分子被光能激发后，它会被分解成氢离子、电子和氧气。
氢离子和电子会被捕获并用于产生ATP和NADPH，而氧气则会释放到环境中。
这也是为什么光合作用能够为地球提供氧气的原因之一。
暗反应是光合作用的第二阶段，它发生在植物叶绿体的基质中。
暗反应的主要作用是利用光反应中产生的ATP和NADPH，将它们转化为有机物质。
暗反应并不依赖于阳光，因此可以在黑暗的条件下进行。
由于暗反应不直接依赖于光能，所以它也被称为光独立反应。
暗反应的关键反应是Calvin循环。
在Calvin循环中，二氧化碳被固定，并通过一系列的化学反应转化为葡萄糖等有机物质。
Calvin 循环需要ATP和NADPH的能量供应来驱动反应。
在这个过程中，ATP 和NADPH会释放能量，并转化为ADP和NADP+，以供光反应使用。
而产生的有机物质则可以用于植物的生长和维持生命所需的能量。
光合作用的暗反应和光反应相互依赖，共同完成了光合作用的整个过程。
光反应转化了阳光能量为化学能，提供了暗反应所需的能量来源。
而暗反应则利用光反应产生的能量和二氧化碳，将它们转化为有机物质，为植物提供能量和营养物质。
总的来说，光合作用的暗反应和光反应是一个复杂而精密的过程，它们共同完成了植物的能量转化和有机物质的合成。
光合作用不仅为植物提供了生存所需的能量和营养物质，也为整个生态系统提供了氧气。
暗反应阶段的三个过程
暗反应阶段是光合作用中的一个重要步骤，在这个阶段中，光能被转化为化学能，并用于合成有机物质。
暗反应阶段包括三个主要的过程：碳固定、还原和再生。
1.碳固定：在碳固定过程中，光合生物利用酶RuBisCO（核酮糖-1,5-双磷酸羧化酶）将二氧化碳（CO2）固定成碳酸化合物。
此过程中产生的化合物称为3-磷酸甘油酸（PGA），它是三碳化合物。
碳固定是通过光合作用的Calvin循环来实现的，需要能量和还原功夫提供的电子供能。
RuBisCO催化的碳固定反应将CO2与具有五碳分子的RuBP（核酮糖-1,5-双磷酸）结合，生成两个PGA分子。
2.还原：在还原过程中，经过碳固定后产生的PGA分子被还原成更加复杂的化合物，即三碳糖磷酸（G3P）。
这一过程需要外部能源提供，通常是由ATP（三磷酸腺苷）和NADPH（烟酸腺嘌呤二核苷酸磷酸）提供的高能电子。
ATP和NADPH通过光合作用的光反应阶段产生，它们的能量和电子用于将PGA还原为G3P。
3.再生：经过还原过程生成的G3P不仅被用于合成葡萄糖和其他有机物，还用于再生RuBP，以供参与下一轮的碳固定。
在再生过程中，一部分G3P分子将被利用合成葡萄糖和其他有机物，而其余的G3P分子将通过一系列酶催化反应重新组合成RuBP，以维持Calvin循环的持续进行。
这三个过程相互依赖，共同推动光合作用中的能量转换和有机物的合成。
碳固定、还原和再生过程的协同作用使得植物能够利用太阳能将无机碳转化为有机物，维持生命活动和生态系统的稳定。
植物的光反应和暗反应
植物的光反应和暗反应
光反应阶段的特征是在光驱动下水分子氧化释放的电子通过类似于线粒体呼吸电子传递链那样的电子传递系统传递给nadp+，使它还原为nadph。
暗反应阶段是利用光反应生成nadph和atp进行碳的同化作用，使气体二氧化碳还原为糖。
光反应和暗反应的区别：一、发生场所不同光反应发生在叶绿体的类囊体膜（光合膜）；暗反应开始于叶绿体基质，结束于细胞质基质。
二、反应过程不同光反应：是通过叶绿素等光合色素分子吸收光能，并将光能转化为化学能，形成atp和nadph的过程。
暗反应：是由光量子为生物色素吸收的时间极短的光反应过程和为光所激发的色素在暗处引起的一系列暗反应过程所组成的。
三、能量变化不同光反应的能量变化是光能—电能—活跃化学能；暗反应的能量变化是活跃化学能—稳定化学能。
四、反应时间不同光反应发生的时间短促，以微秒计；暗反应发生的实际较缓慢。
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的关系 反应为光反应补充了 ADP、Pi和 NADP 。 光 合 作 用 把 无机物 转化成 有机物 ；同时把 光 能
的实质 转变成 化学 能贮存在 有机物 。
知识巩固
填空：
1.叶绿体中的色素所吸收的光能，用于 水的光解 和 形成ATP ； 形成的 NADPH 和 ATP 提供给暗反应。
2.光合作用的实质是：把 CO2 和 H2O 转变为有机物， 把 光能 转变成 化学能 ，贮藏在有机物中。 3.在光合作用中， 葡萄糖是在 暗反应 中形成的，氧气 是在 光反应 中形成的，ATP是在 光反应 中形成的，CO2 是在 暗反应 固定的。
区别：场所 ，物质变化 ，能量变化，重要条件
联系[整体、有序、关联]光反应为暗反应提供ATP、NADPH，是
暗反应的基础；（光反应产物O2不是暗反应所必需 ）暗反应
为光反应提供ADP和NADP+，制约光反应。
光合作用过程中存在的“循环”有哪些？这些周转循环有何意义?
循环： ADP与ATP的相互转化 NADP+与NADPH的相互转化 卡尔文循环（C5+CO2→C3→C5）
2 CA3TP酶ADPC+P5+i （CH2O）
NADPH NADP
能量变化
光能转变为ATP、 ATP、NADPH中的化学能转变
NADPH中活泼的化学能 为贮存在有机物中稳定的化学能
产物
O2、ATP、NADPH （CH2O）、ADP、Pi、NADP、C5
两 个 阶 段 光反应为暗反应提供了 ATP 和 NADPH；暗
光能转换成电能示意图
（一）光反应阶段
2.物质的变化
水的光解； NADPH和ATP的生成
（1）脱离叶绿素a的电子沿着光合电子传递链传递，电子最终传递给辅酶Ⅱ 即NADP+，产生NADPH（【H】）； （2）叶绿素a 失去电子后带上正电荷，变成强氧化剂，促进水的的光解， 使水成为电子的最根本供体。 （3）【H】在类囊体膜内外的浓度差产生的势能使ADP和Pi形成ATP
一、光合作用概念 光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，
把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释 放出氧的过程。
光合作用的总反应式
6CO2+12H2O
光能
叶绿体
C6H12O6 + 6H2O + 6O2
光合作用的场所——叶绿体
色素
叶绿素a 叶绿素
叶绿素b
叶黄素 类胡萝卜素
胡萝卜素
吸收可见 的太阳光
类胡萝卜素主 要吸收蓝紫光
叶绿素主要吸收 红橙光和蓝紫光
ATP合成酶
叶绿体的亚显微结构
外膜 内膜
基质类囊体 (基质片层)
类囊体 基粒类囊体
基粒
膜间隙
叶绿体超微结构的模式图解
基质
类囊体腔
叶绿体中的胡萝卜素和 叶黄素主要吸收蓝紫光
光照到物体表面 后，该物体又将这 种颜色的光反射出 来，就是我们所见 到的颜色。对植物 而言，除了部分橙 光、黄光和大部分 绿光被反射外，其 他的基本上都被页 绿色分子吸收了， 所以植物的叶片呈 现绿色。
（二）暗反应阶段（卡尔文循环）
14co2
同位素标记法
14c6（葡萄糖）
双向纸层析法分离 各种化合物
同位素示踪法
14c3化合物
在通入14CO2后的不同时间间隔，以80％乙醇杀死绿藻细胞， 以中断酶反应，分离鉴定。
第一个中间产物为三碳化合物
（二）暗反应阶段（卡尔文循环）
CO2的 固定
再生
C3 的 还 原
说出下图中A～J的过程或物质名称，并完成表格：
F
总过程 光能→ A
E G
B
【整体】
↑↓
H
↑↓
CD
IJ
【有序】 A－光反应，B－暗反应； C－H2O，D－O2；
【关联】 E－ATP，F－ADP＋Pi； I－CO2，
G－NADPH，H－NADP+；J－（CH2O）等
阶段名称 光反应
暗反应（暗下也进行）
时间后，分析18O放射性标记，最先（ D ）
A、在植物体内的葡萄糖中发现
B、在植物体内的淀粉中发现
C、在植物体内的淀粉、脂肪、蛋白质中均可发现
D、在植物体周围的空气中发现
分析题
下图是一个研究光合作用过程的实验，实验前溶液中加入ADP， 磷酸盐、叶绿体等，实验时按图示控制进行，并不断测定有机物合 成率，用此数据绘成曲线。请你用已学的光合作用知识， 解释曲线 形成的原因。
选择：
A 1、在光合作用中，需消耗ATP的是（ ）
A、三碳化合物的还原
B、CO2的固定
Байду номын сангаас
C、水在光下分解
D、 叶绿素吸收光能
A 2、光合作用过程中，光反应为暗反应提供的物质是（ ）
A、[H]和ATP
B、[H]和O2
C、O2和ATP
D、[H]和H2O
3、在光照充足的环境里，将黑藻放入含有18O的水中，过一段
上述循环只有在光下才能发生。 暗反应循环过程中，需要叶绿体基质自身提供的物质基础有 C5、多种酶。还需要基粒片层提供ATP、NADPH；叶绿体 外提供CO2。
因无光不能进
因为没有 CO2，只 进行光反
应，所以
无有机物 积累
有
机 物 合
光照、 无CO2
成
率
A
B
C 黑暗、 有CO2
行光反应，随 着光反应产物 的消耗，暗反
应逐渐减弱，
D
有机物合成率 逐渐降低
时间
（1）AB
（2）BC段
（3）CD段
因为AB段为暗反应提供了ATP和[H]，加之CO2供给，暗反应
能够进行，有 机物合成率上升
恩吉尔曼实验
分析：这一巧妙的实验说明了什么？
再生
供氢，供能
暗反应过程（卡尔文循环）
光反应过程
（一）光反应阶段
1.能量变化：
光能转换成电能，再转变成 活跃的化学能
⑴场所；类囊体膜 ⑵光合色素的功能：
①吸收、传递光能： 绝大多数的叶绿素a和全部叶绿素
b、叶黄素、胡萝卜素 ②转换光能： 少数处于特殊状态的叶绿素a （中心色素）
供氢，供能
光合作用产物糖的去向： 大部分从叶绿体运输到细胞质基质中，转变成蔗糖，并运出； 一部分在叶绿体基质中形成淀粉； 一部分参与氨基酸、蛋白质、脂质的合成。
光合作用的过程
光合作用的过程
H2O
光 能
O2
H+ e
色素
NADPH 酶
NADP+
ATP
酶
ADP+Pi
光反应阶段
2C3
CO2
多种酶 C5 （CH2O）
暗反应阶段
光合作用的过程
两个阶段
光反应
暗反应
反应部位
类囊体薄膜上
叶绿体基质中
反应条件 叶绿体色素、酶、光能
多种酶
反应物
1 物质 变化 2
3
H2O、ADP、Pi、NADP CO2、C5、 ATP、NADPH
H2O 酶 e + H+ +O2
CO2+C5 酶 2C3
ADP+Pi +能量 酶 ATP
NADP+ H+ +能量 酶 NADPH