3.5 光合作用将光能转化为化学能 第二课时光反应 碳反应 学案【新教材】浙科版

光合作用将光能转化为化学能第二课时光反应碳反应预习梳理
光合作用分两个阶段进行，光反应和碳反应
1．光反应
光反应
(1)场所：叶绿体的。

(2)条件：、、酶等。

(3)产物：氧气、、ATP等。

(4)光反应中发生的变化主要有：
①光能被吸收并转化为和中的化学能。

②水在光下裂解为和电子。

③水中的氢(H＋＋e－)在光下将还原为。

2．碳反应
(1)场所：叶绿体的。

(2)条件：酶、、NADPH等。

(3)产物：三碳糖等。

(4)碳反应过程(卡尔文循环)：
①一个分子(RuBP)与一个二氧化碳结合，形成一个分子，它随即分解成2个分子。

（CO2的固定）
②每个分子接受来自的氢和来自ATP的磷酸基团，形成1分子。

（三碳酸的还原）
③生成的中，5/6再生为，1/6可以在叶绿体中合成淀粉、和脂质，或者到叶绿体外转变成。

（五碳糖的再生）
④中活跃的化学能转变为中稳定的化学能。

归纳拓展
1．光反应与碳反应比较与联系
(1)光反应必须在光下才能进行，碳反应虽不直接需要光，但也只有在有光的条件下才能循环往复地进行。

(2)碳反应的产物是三碳糖，三碳糖可以在叶绿体中转化为淀粉等，更多的在叶绿体外转变为蔗糖，运输到植物体被所有细胞利用，因此蔗糖是光合产物的主要运输形式。

(3)色素只存在于光反应部位——叶绿体类囊体膜上，但光反应和碳反应都需要酶参与，所以与光合作用有关的酶存在于两个部位——叶绿体类囊体膜上和基质中。

(4)光反应为碳反应提供NADPH和ATP；碳反应产生的ADP和Pi、NADP+为光反应提供原料；二者是光合作用全过程的两个阶段，是相辅相成的。

(5)光反应停止，碳反应只能持续很短的时间，原因是缺乏碳反应所需的ATP 和NADPH。

没有碳反应，光反应同样很快停止，原因是缺乏ADP、Pi、NADP+。

中
的化学能
发生场所叶绿体类囊体膜上叶绿体基质
发生条件光照、色素、酶酶
2．光合作用与细胞呼吸的区别与联系
项目光合作用细胞呼吸
范围植物的绿色细胞；少数原核
生物
所有活细胞
场所植物细胞的叶绿体蓝细菌的
质膜
细胞溶胶和线粒体
好氧细菌的质膜
物质转化无机物（CO2和H2O）转化为
有机物
分解有机物产生CO2和H2O
或其他小分子
能量变化光能→ATP和NADPH中活
跃的化学能→有机物中稳定
的化学能
有机物中稳定的化学能
→ATP中活跃的化学能＋热
能
实质合成有机物，贮存能量分解有机物，释放能量代谢类型同化作用（或合成作用）异化作用（或分解作用）
联系
3..NADPH/NADH与ATP来源与去路
当堂自测
1．在碳反应阶段，生成三碳酸分子的反应中的反应物有()
A．CO2和五碳糖B．H2O和五碳糖
C．O2和五碳糖D．CO2和H2O
答案 A
2．绿色植物在暗处不能放出氧气是因为()
A．二氧化碳的固定受阻B．三碳化合物的还原需要光照
C．水的分解不能进行D．五碳化合物的再生困难
答案 C
3．下列各项中，哪一项既是植物光反应的产物，又是植物碳反应必需的物质()
A．CO2和酶B．O2和ATP
C．NADPH和ATP D．酶和NADPH
答案 C
4．叶绿体中，ATP和ADP的运动方向是()
A．ATP和ADP同时由叶绿体基质向类囊体薄膜上运动
B．ATP和ADP同时由类囊体薄膜向叶绿体基质运动
C．ATP由叶绿体基质向类囊体薄膜运动，ADP则向相反方向运动
D．ADP由叶绿体基质向类囊体薄膜运动，ATP则向相反方向运动
答案 D
5．炎热夏季的中午，因失水过多会导致植物气孔关闭，此时叶肉细胞() A．三碳酸含量上升
B．光反应产物不能满足碳反应的需求
C．有机物积累速率明显下降
D．叶绿体基质中ADP含量增加
答案 C
6．下列关于光合作用的叙述中，错误的是()
A．光反应在类囊体薄膜上进行，碳反应在叶绿体的基质中进行
B．光反应需要光、不需要酶，碳反应不需要光、需要多种酶
C．光反应吸收光能，碳反应将化学能储存在糖类等有机物中
D．光反应分解水并放出O2，碳反应最终将CO2还原成糖类等有机物
答案 B
7. 如图表示绿色植物体内某些代谢过程中物质的变化，a、b、c为代谢过程，以下叙述正确的是()
A．a中产生的O2，参与c中第二阶段的反应
B．b在叶绿体基粒上进行
C．水参与c中第二阶段的反应
D．X代表的物质从叶绿体的基质移向叶绿体的基粒
答案 C
8．叶绿体中的色素、蛋白质等在某种膜上的分布及部分反应的示意图如下，请回答：
(1)该膜是________膜，其上含有色素和催化光反应的________。

光反应中，色素吸收的光能转变为ATP等物质中的________。

(2)光反应的产物除图中所示的物质外，还有电子和________。

ATP为碳反应提供了能量和________。

(3)分离新鲜菠菜叶片中的光合色素时，应注意滤纸条上的滤液细线要高于________的液面，滤纸条上最宽色素带所含的色素是________。

答案(1)类囊体(光合)酶化学能(2)NADPH磷酸基团(3)层析液叶绿素a
9．如图表示某绿色植物叶绿体中的某生理过程，请回答：
(1)如图所示的循环过程是从一个________(用图中文字填写)开始的，该循环发生3次后，有________个物质Z用于物质X的再生过程，离开循环的物质Z 在叶绿体内能作为合成________________________的原料。

(2)________在光下将NADP＋还原成NADPH，该变化的发生场所是________。

ATP为物质Z的形成提供了________。

(3)如果CO2的供应突然减少，短时间内物质X的含量会________(填“增加”、“减少”或“不变”)。

答案(1)物质X5淀粉、蛋白质和脂质(2)水中的氢类囊体膜能量(3)增加
预习梳理
1．光反应
(1)类囊体膜。

(2)光能、色素、酶(3) NADPH。

(4)①ATP和NADPH②H＋、O2。

③NADP＋NADPH。

2．碳反应
(1)基质。

(2) ATP。

(4)碳反应过程(卡尔文循环)：①五碳糖六碳三碳酸。

②三碳酸NADPH 三碳糖。

③RuBP 蛋白质蔗糖。

④ATP和NADPH有机物。