光反应,暗反应
光反应阶段和暗反应阶段的区别和联系

实质
光能转化为化学能,放出O2
同化CO2生成(CH2O)
联系
光反应和暗反应是一个整体,二者紧密联系。光反应是暗反应的基础,光反应阶段为暗反应阶段提供能量(ATP)和还原剂([H]),暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料。
光反应阶段和暗反应阶段的区别和联系:
比较项目
光反应
暗反应区别来自场所叶绿体类囊体的薄膜上
叶绿体基质中
条件
色素、光和酶
不需色素和光,需多种酶
反应产物
[H]、O2、ATP
有机物(CH2O)、ADP、Pi
反应性质
光化学反应
酶促反应
光的影响
必须在光下进行
有光无光都能进行
物质变化
能量变化
光能→ATP中活跃的化学能
光合作用的反应物

光合作用的反应物1.光合作用分为光反应和暗反应两种:光反应(2H2O →(光) 4[H]+O2,ADP+Pi(光能,酶)ATP),暗反应(CO2+C5→(酶)C3 2C3→([H])(CH2O)+C5+H2O)总方程:6CO2+6H2O( 光照、酶、叶绿体)C6H12O6(CH2O)+6O2二氧化碳+水→(光能,叶绿体)有机物(储存能量)+氧气2.反应条件: 光和叶绿体是不可缺少的条件,其中光能供给能量,叶绿体提供光合作用的场所。
3.影响光合作用的因素:(1)光照强度:光照增强,光合作用随之加强。
但光照增强到一定程度后.光合作用不再加强。
夏季中午,由于气孔关闭,影响二氧化碳的进入,光合作用强度反而下降,因而中午光照最强的时候,并不是光合作用最强的时候。
(2)二氧化碳浓度:二氧化碳是光合作用的原料,其浓度影响光合作用的强度。
温室种植蔬菜,可以适当提高温室内二氧化碳的浓度,以增加产量。
(3)温度:植物在10℃~35℃、条件下正常进行光合作用,其中25℃~30℃最适宜,35℃以上光合作用强度开始下降,甚至停止。
4.①活的植物体的所有绿色部分都能够进行光合作用,但叶片是光合作用的主要器官。
4.易错点:①活的植物体的所有绿色部分都能够进行光合作用,但叶片是光合作用的主要器官。
②有的植物不呈现出绿色,但含有叶绿素,也能进行光合作用。
如海带。
③光是叶绿素形成的条件,植物体见光部分能形成叶绿素。
如萝卜见光部位是绿色的,而埋在土壤里的部位是白色的;蒜黄见光后会变成绿色。
④叶片见光部分遇到碘液变蓝,说明叶片的见光部分产生了有机物——淀粉。
⑤误认为光照越强,光合作用越强影响光合作用的外界条件主要是光照强度和二氧化碳浓度,在一定限度内,光照越强,光合作用越强;若光照过强,气孔会关闭,从而影响光合作用的进行。
5.光合作用的运用:①绿色植物是生物圈中有机物的制造者及生物圈中的碳—氧平衡:②绿色植物是食物之源:绿色植物通过光合作用,将光能转化为化学能,储存在植物体的有机物中。
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。
光合作用中光反应和暗反应的分子机制

光合作用中光反应和暗反应的分子机制光合作用是植物和其他光合有机体通过光能将水和二氧化碳转化为能量丰富的有机物质的过程。
光合作用包括两个主要阶段:光反应和暗反应。
光反应发生在光合体内,需要光的作用,并且产生ATP和NADPH。
暗反应发生在质体或叶绿体的基质中,不需要光的作用,利用光反应阶段产生的ATP和NADPH将二氧化碳转化为有机物。
光反应光反应分为两个阶段:光照系统II(PSII)和光照系统I(PSI)。
这两个光反应系统中的光色素分子及其相互作用是实现光合作用的关键。
光照系统II(PSII):PSII位于内质体膜上,并且通过叶绿素a分子中的叶绿素P680来吸收光能。
当叶绿素P680吸收光能时,电子从其最外层被激发到一个更高的能级。
一旦激发,电子被传递到一系列的电子受体,最终传递到了一对特殊的叶绿素分子P680+。
这对叶绿素P680+对周围的物质具有高度氧化性,可以通过吸取来自水分子的电子将自身还原。
这个过程产生了氧气,被称为氧气发生。
光照系统I(PSI):PSI位于内质体膜上,并且通过叶绿素a分子中的叶绿素P700来吸收光能。
类似于PSII,当叶绿素P700吸收光能时,电子从其最外层被激发到一个更高的能级。
这些电子经过一系列的电子受体,最终被传递到了被接受者分子NADP+,并将其还原为NADPH。
这个过程需要通过电子传递链来产生足够的能量。
暗反应暗反应发生在质体或叶绿体的基质中,不需要靠光的作用来进行。
这个过程依赖于光反应阶段所产生的ATP和NADPH。
暗反应将二氧化碳转化为有机物质,通常是葡萄糖。
卡尔文循环是光合作用中的一个重要过程,在暗反应中起着关键作用。
卡尔文循环包括一系列反应,通过这些反应,二氧化碳被固定为一个稳定的有机分子,称为六碳糖失修酮。
这个有机分子经过一系列的反应,最终将被还原为三碳糖甘油醛酸,并且通过糖酸转移被转化为葡萄糖。
卡尔文循环的关键反应是ATP和NADPH的利用。
在反应的初期,ATP通过磷酸化而被消耗,然后被再生。
光反应与暗反应的区别和联系

光反应
暗反应
区别
所需条件
必需有光
有光或无光均可
进行场所
类囊体的薄膜上
叶绿体基质
物质变化
水光解为O2和H+;ATP和NADPH的合成
CO2的固定;C3的还原;ATP和NADPH的分解
能量变化
光能转化为ATP和NADPH中的化学能
ATP和NADPH中的化学能转化为有机物中稳定的化学能
联系
物质联系:光反应生成的ATP和NADPH供暗反应C3的还原,而暗反应为光反应提供ADP.Pi和NADP+。
能量联系:光反应为暗反应提供活跃的化学能,暗反应将活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能。
光合作用暗反应生成物

光合作用暗反应生成物1. 什么是光合作用暗反应光合作用是指植物通过叶绿素吸收太阳能将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气的过程。
光合作用可以分为光反应和暗反应两个阶段。
光反应是在光合作用的光合体系中进行,通过光能将水分解产生氧气和高能化合物ATP和NADPH。
而暗反应则是在光合作用的暗能酶体中进行,利用光反应中产生的ATP和NADPH将二氧化碳还原为有机物质。
暗反应是光合作用的关键环节之一,它的产物对于植物的生长和发育具有重要意义。
2. 光合作用暗反应的主要生成物光合作用暗反应的主要生成物主要包括三个方面:2.1. 三碳糖(类植物糖)三碳糖是光合作用最终生成的产物之一,它是由光合作用暗反应中产生的高能化合物ATP和NADPH驱动产生的。
三碳糖是一类简单的糖类,通常以葡萄糖为主。
它们通常以溶解形式存在于植物体内,并作为供能物质参与到植物的代谢过程中。
2.2. 淀粉淀粉是植物体内的主要储存物质之一,也是光合作用暗反应的重要产物之一。
淀粉是一种由α-葡萄糖分子组成的多聚体,它具有较高的稳定性和可溶性。
植物通过暗反应中产生的三碳糖转化为淀粉,将其储存在叶绿体、根状茎、种子和块茎等生长部位中,以便在需要时供给植物生长和代谢所需能量。
2.3. 氨基酸光合作用暗反应还产生了一部分氨基酸。
氨基酸是构成蛋白质的基本单位,是植物体内生物合成的重要中间产物。
它们是由二氧化碳和光反应中产生的ATP和NADPH经过一系列酶催化反应合成而成。
植物体内的氨基酸不仅是构成蛋白质的基础,还参与到植物的生长和发育过程中。
3. 光合作用暗反应生成物在植物体内的作用光合作用暗反应的生成物在植物体内发挥着重要的作用,主要包括以下几个方面:3.1. 提供能量和碳源光合作用暗反应生成的三碳糖可以作为能量和碳源供给植物的生长和代谢过程。
通过光合作用暗反应合成的三碳糖可以被转化成淀粉并储存起来,在需要能量和碳源的时候进行分解释放,供给植物进行生长和代谢所需能量。
光合作用中的光反应和暗反应教案

光合作用中的光反应和暗反应教案一、教学目标:1. 让学生理解光合作用的概念和重要性。
2. 让学生掌握光反应和暗反应的原理和过程。
3. 让学生了解光合作用中的能量转化和物质转化。
二、教学重点:1. 光反应和暗反应的原理和过程。
2. 光合作用中的能量转化和物质转化。
三、教学难点:1. 光反应和暗反应的详细过程和相互作用。
2. 光合作用中的能量转化和物质转化的计算和应用。
四、教学准备:1. 教学PPT或黑板。
2. 相关教材或参考资料。
3. 教学辅助工具,如模型或图解。
五、教学过程:1. 导入:通过引入植物的光合作用现象,引起学生对光合作用的兴趣和好奇心。
2. 光反应:讲解光反应的原理和过程,包括光能的吸收、光能的转化和ATP的。
3. 暗反应:讲解暗反应的原理和过程,包括CO2的固定、三碳化合物的还原和葡萄糖的。
4. 能量转化和物质转化:解释光合作用中的能量转化和物质转化的过程和意义。
5. 实例解析:通过实际案例或问题,让学生应用光合作用的知识,解决问题。
6. 总结和复习:回顾本节课的重点和难点,进行复习和巩固。
7. 作业布置:布置相关的练习题或研究课题,让学生进一步深入学习和思考。
六、教学延伸:1. 探讨光合作用在生态系统中的作用,分析光合作用对生物多样性的影响。
2. 介绍光合作用的研究历程,让学生了解科学研究的进展。
3. 分析光合作用在农业中的应用,如提高作物产量、抗逆性等。
七、教学互动:1. 组织学生进行小组讨论,分享他们对光合作用的理解和看法。
2. 进行课堂实验,让学生亲身体验光合作用的过程。
3. 开展课外活动,如参观植物实验室或植物园,增强学生对光合作用的认识。
八、教学评价:1. 课堂问答:评价学生对光合作用基本概念的理解。
2. 作业批改:检查学生对光合作用知识的掌握和应用能力。
3. 小组讨论:评估学生在互动中的参与程度和思考能力。
九、教学反思:1. 总结课堂教学的优点和不足,思考如何改进教学方法。
叶绿素的光反应和暗反应

光反应类等有机物
光合作用:将光能转化为化学能,为植物生长提供能量
叶绿素:光合作用的关键物质,吸收光能并转化能量
在生态系统中的作用和意义
光合作用:叶绿素是光合作用的关键物质,将光能转化为化学能,为植物生长提供能量。
氧气产生:叶绿素在光反应过程中产生氧气,为地球上的生物提供氧气。
光反应和暗反应的联系
4
光反应为暗反应提供能量和还原力
光反应是暗反应的前提,只有光反应正常进行,暗反应才能顺利进行。
光反应产生的ATP和NADPH为暗反应提供能量和还原力,是暗反应顺利进行的必要条件。
光反应和暗反应相互依存,共同完成植物的光合作用。
光反应和暗反应的平衡关系是植物光合作用的重要特征之一。
叶绿素的光反应和暗反应
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光反应
暗反应
光反应和暗反应的联系
叶绿素光反应和暗反应的意义
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1
光反应
2
叶绿素吸收光能
叶绿素是光合作用的主要色素,能够吸收光能
初态:叶绿素分子吸收光能,转化为激发态
氢离子和能量被用来还原二氧化碳,生成糖和其他有机物,这是暗反应的过程。
光反应和暗反应是相互依存、相互促进的,共同完成了植物的光合作用。
暗反应
3
暗反应的化学过程
暗反应是光合作用的第二阶段,发生在叶绿体基质中。
暗反应需要消耗ATP和NADPH,产生糖类等有机物。
暗反应分为两个阶段:二氧化碳固定和糖类合成。
暗反应意义:为光合作用提供能量和原料,维持生态系统的稳定和发展
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光反应,暗反应
一、光合作用的过程图解:
二、光反应和暗反应:
比较项目光反应暗反应
场所基粒类囊体膜上叶绿体的基质
条件色素、光、酶、水、ADP 多种酶、CO
2
、ATP、[H]
反应产物[H]、O
2
、ATP 有机物、ADP、Pi、水
物质变化2H
2
O4[H]+O
2
↑
ADP+PiATP
①CO
2
的固定:
CO
2
+C
5
2C
3
②C
3
的还原:(CH
2
O)+C
5
+H
2
O
能量变化光能→电能→ATP
中活跃的化学能
ATP中活跃的化学能→糖类等有
机物中稳定的化学能
实质光能转变为化学能,水光解产生O
2
和[H]
同化CO
2
形成
(CH
2
O)
联系
①光反应为暗反应提供[H](以以NADPH形式存在)和ATP
②暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料
③没有光反应,暗反应无法进行,没有暗反应,有机
物无法合成.
【命题方向】
题型一:光反应和暗反应的联系(或场所、条件、反应产物等的
区别)
典例1:(2010·海南)光反应为暗反应提供的物质是()
A.[H]和H2O B.[H]和ATP C.ATP和CO2D.H2O和CO2
分析:本题考查光合作用的过程.
①光反应阶段:场所是类囊体薄膜
a.水的光解;b.ATP的生成.
②暗反应阶段:场所是叶绿体基质
a.CO2的固定;b.CO2的还原.
解答:A、水分子不是光反应产生的,A错误;
B、光反应的产物是[H]、ATP和氧气,[H]、ATP参与暗反应中三碳化合物的还原,B正确;
C、二氧化碳不是光反应的产物,C错误;
D、水和二氧化碳都不是光反应的产物,D错误.
故选:B.
点评:本题考查叶绿体的结构和功能之间的关系,光反应和暗反应的之间的关系,要结合结构和功能相适应的观点去理解叶绿体的结构和功能.
题型二:外界条件改变时C3和C5含量分析
典例2:(2011·闸北区一模)如图为光合作用过程示意图.如在适宜条件下栽培的小麦,突然将c降低至极低水平(其他条件不变),则a、b在叶肉细胞中的含量变化将会是()
A.a上升、b下降 B.a、b都上升 C.a、b都下降 D.a 下降、b上升
分析:光合作用的过程受光照强度、温度、二氧化碳浓度等因素影响.光照强度影响光反应阶段、温度影响酶的活性、二氧化碳浓度影响暗反应.
解答:根据光合作用那个的具体过程中的物质变化,可推知a、b 分别是[H]和ATP,c是二氧化碳.在适宜条件下栽培的小麦,突然将c降低至极低水平(其他条件不变),三碳化合物不能生成,原有的三碳化合物继续还原生成五碳化合物,直至全部消耗,导致五碳化合物积累,含量增加;三碳化合物减少.最终使得三碳化合物还原过程消耗的[H]和ATP量减少.但光反应继续进行,则a、b在叶肉细胞中的含量增多.
故选B.
点评:本题考查了光合作用的影响因素和物质变化相关内容.意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系.典例3:(2010·普陀区模拟)将置于阳光下的盆栽植物移至黑暗处,则细胞内C3与C6H12O6生成量的变化是()
A.C3突然上升,C6H12O6减少 B.C3与C6H12O6都减少
C.C3与C6H12O6都增加 D.C3突然减少,C6H12O6增加
分析:本题考查的实质是光合作用的过程.置于阳光下的盆栽植物移至黑暗处,直接影响的因素是光照,光照减弱以后,导致光反应减弱,进而影响暗反应中C3与C6H12O6生成量的变化.
解答:光照强度的改变,直接影响光反应.光照由强变弱,在光反应中[H]和ATP的生成量减少.光反应和暗反应的联系是:光反应为暗反应供[H]、ATP去还原C3,导致C3化合物的还原减弱,则C3化合物消耗减少,C3化合物剩余的相对增多;生成物C5和(CH2O)生成量减少.所以[H]的含量减少、ATP的含量减少、C3的含量增多、C5的含量减少、(CH2O)的含量减少.
故选:A.
点评:本题考查的本质是对光合作用过程的理解,解题的关键是要结合光合作用的模式图进行相关生理过程的分析.
题型三:光合作用中原子转移途径分析
典例4:科学家用含有14C的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原子,这种碳原子的转移途径是()
A.二氧化碳→叶绿素→ADP B.二氧化碳→叶绿体→ATP C.二氧化碳→乙醇→糖类 D.二氧化碳→三碳化合物→糖类分析:光合作用的暗反应吸收CO2,二氧化碳的固定:CO2+C5→2C3(在酶的催化下),二氧化碳的还原:C3+[H]→(CH2O)+C5(在ATP供能和酶的催化下).
解答:14C的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原子,碳原子的转移途径是:二氧化碳→三碳化合物→糖类.
故选:D.
点评:本题主要考察光合作用中碳原子的转移路径,解题的关键是把握住暗反应阶段才有二氧化碳的参与.。