光反应与暗反应区别与联系课件
光反应和暗反应阶段的物质变化
光反应和暗反应阶段的物质变化
光反应：物质变化：H2O→2H+ 1/2O2（水的光解）。
NADP+ + 2e- + H+ →NADPH。
能量变化：ADP+Pi+光能→ATP。
暗反应：物质变化：CO2+C5化合物→2C3化合物。
2C3化合物+4NADPH+ATP→（CH2O）+ C5化合物+H2O。
ATP→ADP+PI （耗能）。
光反应与暗反应
①场所：光反应在叶绿体基粒片层膜上，暗反应在叶绿体的基质中。
②条件：光反应需要光、叶绿素等色素、酶,暗反应需要许多有关的酶。
③物质变化：光反应发生水的光解和ATP的形成，暗反应发生CO2的固定和C3化合物的还原。
④能量变化：光反应中光能→ATP中活跃的化学能，在暗反应中ATP中活跃的化学能→CH2O中稳定的化学能。
⑤联系：光反应产物[H]是暗反应中CO2的还原剂，ATP为暗反应的进行提供了能量，暗反应产生的ADP和Pi为光反应形成ATP提供了原料。
光合作用光反应与暗反应的过程_理论说明
光合作用光反应与暗反应的过程理论说明1. 引言1.1 概述光合作用是一种生物体利用光能将无机物转化为有机物的重要代谢过程。
它在地球上的生命系统中具有至关重要的地位，不仅为大多数生物提供了能量和有机物质的来源，还维持着地球上氧气和二氧化碳的平衡。
光合作用主要分为两个阶段：光反应和暗反应。
光反应发生在叶绿体的脊状体内，依赖于阳光的能量来进行。
它通过捕获和转化太阳光能，产生能量富集的分子（如ATP）和还原剂（如NADPH）。
而暗反应则发生在叶绿体基质中，不依赖于阳光直接参与，而是依赖于前一阶段产生的ATP和NADPH来完成。
本文将详细讨论光合作用中这两个相互关联且协同完成的过程：光反应和暗反应。
我们将重点描述其中涉及的关键步骤、相关酶以及能量转换与调节机制等内容。
1.2 文章结构本文共分为五个部分：引言、光合作用光反应、光合作用暗反应、过程中的能量转换与调节机制以及结论。
每个部分都将详细介绍相关的内容，并进行理论和实践方面的说明。
在光合作用光反应部分，我们将探讨光能的捕获和转化机制，以及光合色素在其中起到的作用。
此外，我们还将介绍光化学反应的步骤和相关酶的功能。
在光合作用暗反应部分，我们将详细描述ATP和NADPH在过程中的生成与使用情况，并介绍整个暗反应过程中涉及到的关键酶。
同时，我们也将探讨光合作用暗反应对有机物质合成的重要性。
在过程中的能量转换与调节机制部分，我们将阐述ATP和NADPH在光合作用中如何进行能量转换，并讨论非光化学淬灭机制对能量损失进行调节和利用。
此外，我们还将研究影响光合作用速率的调控因子。
最后，在结论部分，我们将总结文章中所讨论的内容，并展望未来关于光合作用研究方面可能进行的发展和突破。
1.3 目的本文的目的在于全面系统地介绍光合作用过程中光反应和暗反应的原理和机制。
通过深入解析光合作用的各个环节，我们将更好地理解光能如何转化为有机物和能量，并揭示其中涉及到的关键酶、调控因子以及能量转换的路径等内容。
(新)人教版高中生物必修一第五章第四节光合作用的过程(光反应和暗反应)
CO2的固定
暗反应
co2+ C5
酶 叶基
2c3
ATP的合成：
酶
ADP+Pi + 光能
ATP
叶类薄
C3的还原
自产自消
[H] 、ATP
2C3
叶基、酶
(CH2O) + C5
知识补充：
光反应阶段
氧化型辅酶 Ⅱ
还原型辅酶 Ⅱ
酶
NADP＋ ＋ H＋ ＋ 2e－ 叶类薄 NADPH
简写为[H]
暗反应阶段
NADP＋ ＋ H＋ ＋ 2e－ 酶 NADPH 叶基 简写为[H]
+ O2
ATP的合成：
酶
ADP+Pi + 光能
ATP
叶类薄
光能
ATP中活跃的化学能
条件：[H]、 ATP、 多种酶 ❷暗反应
场所： 叶绿体基质
Ⅰ物质变化
CO2的固定
co2+ C5
酶 叶基
2c3
2c3
[H]
固 定
Co2
多种酶 参加催化C5来自ATPC3的还原
2C3
[H] 、ATP
叶基、酶
ADP+Pi
(CH2O)
× 命活动( )
3.结合光反应和暗反应过程分析，若突然停止光照或停止CO2 供应，叶绿体中C3和C5相对含量发生怎样的变化？
(1)停止光照：C3含量相对增加，C5含量相对减少。
(2)停止CO2供应：C3含量相对减少，C5含量相对增加。
光反应
水的光解：
【不需要酶的催化】
光
2H2O 叶类薄 4[H]
+ O2
原因是有氧呼吸第一阶段产物 2C3H4O3 进入线粒体，要消耗2ATP。
光合作用暗反应的物质变化
光合作用暗反应的物质变化光合作用是植物和一些微生物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质，同时释放出氧气的过程。
光合作用包括光反应和暗反应两个过程。
光反应发生在叶片的叶绿体内膜上，暗反应则发生在叶绿体基质中。
光反应是光合作用的第一步，它需要光能的驱动。
当光能被叶绿体吸收后，光能被传递到叶绿素分子的中心部位，激发叶绿素中电子。
这些激发态的电子被传递给电子传递链上的各个复合物，最终到达光合作用中心反应中的特殊叶绿素分子，反应中心。
在反应中心中，光能的吸收将导致电子的转移，最终产生高能的还原型辅酶NADPH和ATP。
这些被产生的电子和能量将在暗反应中被用来将二氧化碳固定下来并转化为有机物质。
暗反应是光合作用中代谢过程中最为复杂的部分，它发生在光反应后的叶绿体基质中。
暗反应的目标是固定和还原CO2成为可利用的化合物。
这个过程共分为三个关键步骤：碳固定、碳还原和再生。
碳固定是暗反应的第一步，它是光合作用最重要的步骤之一、碳固定的关键酶是Rubisco，它催化CO2与五碳糖酵母磷酸核酸（RuBP）反应生成两个三碳的糖分子3-磷酸甘油酸（3-PGA）。
这个反应称为Calvin循环，是暗反应的一个关键步骤。
碳还原是暗反应的第二个步骤，它是将3-PGA还原为磷酸糖，在此过程中需要ATP和NADPH的参与。
首先，3-PGA被ATP和NADPH还原为1,3-二磷酸甘油酸（1,3-BPGA），然后1,3-BPGA经过几个步骤转化为三碳糖物质半乳糖酮磷酸（G3P）。
其中一个G3P分子退出循环，用于合成葡萄糖和其他有机化合物，其余的G3P经过一系列反应再生RuBP。
最后，再生是暗反应的最后一个步骤，即将剩下的G3P重新转化为RuBP以便参与新的反应。
在这个过程中，一部分G3P被转化为RuBP，并使用部分ATP。
这使得Calvin循环可以不断地进行，持续固定CO2和合成有机物。
暗反应的物质变化过程中，光能被转化为化学能，并利用ATP和NADPH的能量转化二氧化碳为有机物。
光合作用场所光反应暗反应场所
光合作用场所光反应暗反应场所
光合作用是植物体内最重要的一个生物过程，它能够将光能转化为植物体内的化学能量，从而支持植物的生长。
光合作用主要有光反应场所和暗反应场所两部分组成。
1.光反应场所
光反应场所是光合作用中最重要的一部分，它包含草绿素、过氧化物酶等参与光反应的一系列物质组成。
为了完成光合作用，植物要合成所需要的草绿素，同时细胞内需要有大量的过氧化物酶参与光反应，其中能够将日光降解夏季水分子，来产生能量供给植物体内的细胞。
2.暗反应场所
暗反应场所也是光合作用的一部分，它主要参与细胞内把光能转化为化学能量的过程。
该反应场所的功能主要是通过分解氧化碳的反应，将原料氧化成糖、氮磷酸等植物体内可以利用的有机物质，从而支持植物体内的其他生物活动。
通过光反应场所和暗反应场所，植物体内的光合作用过程得以进行，植物体内蓝绿藻参与的光反应场所，能够将其他有机物质转化为可供其他植物体内细胞利用的氮和磷肥料，而暗反应场所则是将光能转化
为化学能量的关键部位，这就是photophosphorylation过程。
以上就是光合作用场所光反应暗反应场所的总结。
光合作用能够使植物体内参与光反应的草绿素、过氧化物酶等物质能够合成和氧化，让植物体内的细胞可以获得大量氮磷肥料，支持植物的生长发育。
同时也能支持植物体内细胞继续进行光合作用，把光能转换成化学能量，从而为植物体内提供能量和生理物质。
5.4.3光合作用----光反应和暗反应(共32张)
２．外部因素
第13页，共32页。
光合作用强度 光合速率或光合速度：是衡量光合作用强弱的指标。其 的大小可用单位(dānwèi)时间、单位(dānwèi)叶面积所吸收的CO2量 或释放的O2量表示,亦可用单位时间、单位叶面积所积累的干物
质量表示。
第14页，共32页。
这里有几个关键的生物量你要搞清楚：
光合作用 (guānghézuòyòng)
学习目标： 1.光合作用的光反应、暗反应过程及相互联系，
2.影响光合作用强度的因素
第1页，共32页。
一、光合作用 的过程 (guānghé-zuòyòng)
•总反应式:
光
CO2+H2O* 叶绿体(CH2O)+O2*
•包括两个阶段:
1.光反应
2.暗反应
划分依据：反应过程是否需要光能
第10页，共32页。
化能合成作用
能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放 的能量(néngliàng)来制造有机物的合成作用 例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌
2NH3+3硝O化2细菌 2HNO2+2H2O+ 能 2H量NO2+硝O化2细菌 2HNO3+能量
6CO2+6H2能O酶量
2C6H12O6+ 6O2
度
（或温度）升高，光合速率升高。
（2）在相同二氧化碳浓度（或温度）条件下， 随光照增强，光合速率升高。
（3）起点光合速率不为零，是因为细胞呼吸释放二
氧化碳或在较低温度条件下也能进行一定得光合作 用？
第31页，共32页。
发现(fāxiàn)规律
P点时，限制光合速率的因素应为
横所坐表标示的因子，
影响光合作用的因素光反应与暗反应的差异
溫度過高時，酵素活性降低，影響暗反應 速率，光合作用速率下降。
水分不足時，氣孔關閉阻礙氧氣跟二氧化 碳進出，造成光合作用速率下降。
土壤中的氮、鉀、鎂等無機鹽影響植物的 生長與活性，影響光合作用速率。
6co2nadphatpch2onadpadppo3光反應暗反應光的需求需要不需進行時間有光照時光反應產生能量後能量來源光nadphatp光反應產生光反應暗反應能量變化光能nadphatpnadphatp醣類產物nadphatp氧氣水醣類電子傳遞鏈有無進行場所囊狀膜基質目的提供暗反應能量儲存化學能?組員
能量變化 產物
光能→ NADPห้องสมุดไป่ตู้、ATP
NADPH、ATP、 氧氣
電子傳遞鏈
有
暗反應 NADPH、ATP
→醣類 水、醣類
無
進行場所
囊狀膜
基質
目的 提供暗反應能量
儲存化學能
組長：吳秉儒
組員：楊世豪 黃柏維 楊賀平 梁毓儒 吳政勳
影響光合作用的因素
與
光反應與暗反應的差異
指導老師：佳蒂、志昌老師
影響光合作用的因素
一定範圍內，光合作用的速率與光照強度成正比。 超過一定範圍，光合作用速率增加緩慢；當達到
某一定光照強度時，速率不再增加，稱為光飽和。 各種植物的光飽和點不同，與葉片厚薄、單位葉
面裡頭的葉綠素含量多少有關。
光照過強時，光強度超過固碳作用所需， 作物無法消散過多之光能，產生光抑制現 象(photoinhibition)，速率下降。
光反應與暗反應的差異
反應方程式：
光反應：H2O+NADP++ADP+PO3→NADPH+O2+ATP 暗反應：6CO2+NADPH+ATP→(CH2O)+NADP++ADP+PO3
光反应和暗反应都是什么 有哪些联系和区别
光反应和暗反应都是什么有哪些联系和区别很多同学都想知道生物学中的光反应和暗反应到底是什幺意思，二者又有什幺联系和区别呢，本文就来为注意解答，希望能够帮助到大家。
1 什幺是光反应光反应又称为光系统电子传递反应。
在反应过程中，来自于太阳的光能使绿色生物的叶绿素产生高能电子从而将光能转变成电能，然后电子通过在叶绿体类囊体膜中的电子传递链间的移动传递，并将H+质子从叶绿体基质传递到类囊体腔，建立电化学质子梯度，用于ATP 的合成。
反应条件必须要满足光照、光合色素、光反应酶；另外反应场所是在叶绿体的类囊体薄膜中；反应过程眼反应方程式表示出来是：①水的光解：2H2O→4[H]+O2↑(在光和叶绿体中的色素的催化下）。
②ATP 的合成：ADP+Pi→ATP（在光、酶和叶绿体中的色素的催化下）。
1 什幺是暗反应暗反应是CO2 固定反应也称碳固定反应。
碳固定反应开始于叶绿体基质, 结束于细胞质基质，C3 途径CO2 受体为RuBP，最初产物为3-磷酸甘油酸(PGA)；C4 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。
暗反应的实质是一系列的酶促反应。
反应条件是要有暗反应酶；反应场所在叶绿体基质中；影响因素包括温度、CO2 浓度、酸碱度等，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。
三种类型是因二氧化碳的固定这一过程的不同而划分的。
对于最常见的C3 的反应类型，植物通过气孔将CO2 由外界吸入细胞内，通过自由扩散进入叶绿体。
叶绿体中含有C5，起到。
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光反应与暗反应区别与联系课件
光反应与暗反应的区别与联系
一、光反应与暗反应的区别
1、时间范围不同：光反应发生在微秒级别，暗反应发生在秒级别；
2、信息不同：光反应发生可以收集到植物叶绿素作为受体，将光能转化为生理反应
和化学反应；暗反应是通过水和微量元素转换成有机物，提供植物与环境交互、建立生活
状态的一种机制；
3、相应反应也不同：光反应主要是控制光周期；暗反应主要是控制代谢周期；
4、调节类型不同：光反应的负反馈系统控制着高光逆境的交叉功能保护其他与光有
关的抗逆作用，控制着低光逆境体内有机物的合成；暗反应是反射型调节，其位于植物叶
中叶绿体前，有利于将短期光照变化转换到植物体系中，对于植物调节生长也有重要作用。
二、光反应与暗反应的联系
1、时间联系：时间上，光反应发生的是在瞬间，它将由太阳传来的能量转化、聚焦
到一点，在这瞬间到达低级光合作用的第一个步骤；而暗反应的时间范围长，可以在很长
的时间内运转，其步骤之间，也有可能是相对比较长的时间；
2、功能联系：光反应负责植物体内光合作用，即光能被植物体内的叶绿素合成成有
机物，把光能转化成有机能量，因此既相当于向植物提供能量，也是生物代谢基础；暗反
应负责植物调节光照变化，以调节生长，它可以将光照变化转化成植物体系中植物生理化
学反应的变化；
3、基础联系：光反应与暗反应的关系是很好的，前者和后者同样是植物体内的光合
作用过程，都属于植物能量的累积形式，同样也满足植物叶绿素的合成、消耗的要求。
二
者具有同样的机制，植物在低光逆境必须借助暗反应来积攒足够的能量来度过光期逆境，
真正贡献给植物生长发育的就是这种转化过程。