光反应和碳反应
光合作用—C3、C4、CAM区别
光合作用光合作用可分为：光反应和碳反应（旧称暗反应）两个阶段。
光反应条件：光照、光合色素、光反应酶。
场所：叶绿体的类囊体薄膜。
（蓝细菌等微生物的反应场所在细胞膜：色素所在地）过程：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+能量→ATP（在酶的催化下）。
影响因素：光照强度、CO2浓度、水分供给、温度、酸碱度、矿质元素等。
意义：①光解水，产生氧气。
②将光能转变成化学能，产生ATP，为碳反应提供能量。
③利用水光解的产物氢离子，合成NADPH（还原型辅酶Ⅱ），为碳反应提供还原剂NADPH（还原型辅酶Ⅱ）。
碳反应条件：多种酶。
场所：叶绿体基质。
过程：①碳的固定：C5+CO2→2C3(在酶的催化下)②C3+[H]→(CH2O)+C5(在ATP供能和酶的催化下)影响因素：温度、CO2浓度㊣卡尔文循环（Calvin Cycle）可分为三个阶段: 羧化（碳的固定）、还原（3-磷酸甘油醛(G3P(PGAL))的合成）、二磷酸核酮糖的再生。
卡尔文循环，又称还原磷酸戊糖循环（以对应呼吸作用中的氧化磷酸戊糖途径）、C3循环（CO2固定的第一产物是三碳化合物）、光合碳还原，还是光合作用的暗反应的一部分。
反应场所为叶绿体内的基质。
㊣固碳作用：※碳三植物（小麦、水稻、大豆、棉花等）二氧化碳经气孔进入叶片后，直接进入叶肉进行卡尔文循环。
而C3植物的维管束鞘细胞很小，不含或含很少叶绿体，卡尔文循环不在这里发生。
※碳四植物（玉米、甘蔗、高粱、苋菜等）碳四植物维管束周围有两种不同类型的细胞：靠近维管束的内层细胞称为鞘细胞，围绕着鞘细胞的外层细胞是叶肉细胞。
①叶肉细胞里的磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）经PEP羧化酶的作用，与CO2结合，形成苹果酸或天门冬氨酸。
②这些四碳双羧酸转移到鞘细胞里，通过脱羧酶的作用释放CO2，后者在鞘细胞叶绿体内经核酮糖二磷酸(RuBP)羧化酶作用，进入光合碳循环（卡尔文循环。
3.5.2光反应和碳反应课件(浙科版必修1)
作用产生的氧气中有18O，此外植物的蒸腾作用在不断进行，
植物吸收的H218O有一部分通过蒸腾作用从叶片的气孔散失到 周围空气中。所以植物释放的氧气和周围的水蒸气中都有 18O。
2.碳反应中，RuBP能固定CO2，将CO2生成三碳分子，三碳分 子进一步生成光合产物三碳糖，光合作用源源不断进行，需
要大量RuBP，再生一分子RuBP平均需几个三碳糖(
6.叶绿体是植物进行光合作用的场所。下列关于叶绿体结构 与功能的叙述，正确的是( )
A.叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内 B.H2O在光下分解为H+和O2的过程发生在基质中 C.CO2的固定过程发生在类囊体膜上 D.光合作用的产物——三碳糖是在叶绿体基质中合成的
【解析】选D。叶绿体中的色素主要分布在类囊体膜上， H2O
B.分离的叶绿体，置于光下
C.叶绿体提取液，置于黑暗中 D.叶绿体基质提取液，置于光下
【解析】选B。在光合作用中产生的具有还原性的物质只有 NADPH，而NADPH是在光反应中产生的，光反应的场所是叶绿 体的类囊体膜，在叶绿体的基质内只能进行碳反应。因此， 将叶绿体置于光下能够进行光反应，产生的 NADPH具有还原 性，能将DCPIP还原成白色。
4.当光合作用的光反应过程被人为阻断，你认为碳反应会停 止吗？反过来，当碳反应过程被人为阻断，你认为光反应会
怎样变化？
提示：光合作用的光反应与碳反应是相互联系的，而它们之 间的联系纽带是还原力，即ATP和NADPH。当光反应停止时 （如植物在黑暗条件下），碳反应所需的 ATP和NADPH的来源 被阻断，碳反应会停止；而反过来，当碳反应停止时（如植 物气孔完全关闭，或无二氧化碳），因为光反应中的一些反 应物（如ADP等）来自于碳反应，因此，碳反应一旦停止， 光反应将无法正常进行下去。
第2课时 光合作用的过程
第2课时光合作用的过程知识内容核心素养对接学业质量水平1.分析光合作用的过程，比较光反应和碳反应。
2.光合作用和呼吸作用的联系。
1.科学思维——分析与综合：分析光合作用光反应和碳反应过程，认同两个阶段既有区别又联系。
水平一2.科学探究——分析呼吸作用和光合作用的相互关系，会分析相关实验的实验装置。
水平二3.社会责任——能够根据光合作用和呼吸作用的相互关系应用指导生产实践。
水平三光反应和碳反应的过程1.光合作用分两个阶段进行，光反应和碳反应2.光反应与碳反应比较与联系(1)光反应直接需要在光下才能进行，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。
如图为光合作用过程，请分析回答下列问题：(1)光反应和碳反应都需要光吗？原料分别有哪些？提示光反应需要光，碳反应有光无光都可以；原料：光反应：H2O、ADP、Pi；碳反应：CO2以及光反应产生的ATP、NADPH。
(2)光反应和碳反应的酶分布在叶绿体的什么部位？提示光反应的酶分布于叶绿体的类囊体膜上，碳反应的酶分布在叶绿体的基质中。
(3)光反应的产物有哪些？产物的去向用途如何？提示光反应的产物有ATP、NADPH以及O2；ATP、NADPH将进入叶绿体基质参与碳反应用于三碳酸的还原；而O2则进入线粒体参与细胞呼吸，或以气体形式从植物表皮的气孔释放进入大气。
(4)光合作用的光反应和碳反应是一个有机的整体，如何理解？提示光反应为碳反应提供NADPH和ATP，碳反应为光反应提供ADP和Pi。
如果没有光反应，则不能为碳反应提供ATP和NADPH，碳反应就不能进行；同样如果没有碳反应，光反应产生的ATP和NADPH会大量积累，也会抑制光反应的进行。
所以光反应和碳反应是一个有机的整体。
(5)科学研究表明，光合作用的产物除了糖类(包括淀粉、葡萄糖等)和O2外，蛋白质和脂质也是光合作用的产物。
浙科版高中生物必修一第三章第五节光合作用第2课时
B
A.B在叶绿体类囊体膜上进行 B.B所发生的能量转化是将活跃的化学能转变为三 碳糖中稳定的化学能 C.A中产生的O2参与C的第二阶段 D.X代表的物质从叶绿体基质移向类囊体膜
【解题关键】解答本题的关键是明确A、B、C分 别代表的代谢过程。 【解析】由图可知：A、B、C分别表示光反应、暗反 应和细胞呼吸，故A错，光反应产生的O2参与细胞呼 吸(C)的第三阶段；X是光反应产生的ATP，在叶绿体 中，ATP由类囊体膜移向叶绿体基质。
是三碳糖，该反应为碳反应，该过程中的物质变化有：
（1）CO2+RuBP （2） 2C3（三碳分子）
3.分析光反应与碳反应的联系
（1）在无光的条件下，碳反应能否长期进行？ 提示：不能。因为无光条件下，光反应不能进行，在没 有ATP和NADPH供应时，碳反应将不再进行。 （2）若碳反应停止，光反应能否持续进行？ 提示：不能。碳反应停止，光反应产生的ATP和NADPH积 累过多，抑制光反应进行。
第2课时
光反应和碳反应
一、光反应
1. 场所 类囊体膜 在＿＿＿＿＿中发生的。
类囊体膜？
P.36和86
思考：1. 光反应的进行需要哪些条件？ （1）光照：光反应能量变化的本质就是将光能转化 为化学能，因此，无光照，光反应就无法进行。 （2）色素：色素能吸收光能，传递光能，并且将光 能转化为化学能。 （3）酶：光反应是一系列化学反应，生物体内化学 反应的特点就是需要酶的催化才能进行。 除上述条件外还要有水、ADP、Pi、NADP+等反应物。
结论:绿色叶片在光合作用中产生了淀粉
光合作用产生的有机 物又是怎样合成的呢？
20世纪40年代，美国科 学家卡尔文利用放射性 同位素14C标记的14CO2做 实验研究这一问题。最 终探明CO2中的碳在光合 作用中转化成有机物中 的碳的途径，这一途径 称为卡尔文循环(碳反应)。
光反应与碳反应
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光反应 C.叶绿体基质中可进行光反应和碳反应 D.叶绿体基质中进行碳反应,
不进行光反应
7.下图是小球藻进行光合作用示意图，图中物质
A与物质B的分子量之比是（ Ｄ ）
C18O2
CO2
A
B
H2O
A. １：２ C. ９：８
光照射 下的小 球藻
H218O
B. ２：１ D. ８：９
活细胞中全部有序化学变化的总称
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光反应·碳反应·环境因素影响光合速率
3．温度是影响光合作用的重要环境因素，下列关于温 度对光合作用影响的叙述，不正确的是（ D ） A.温度对光合作用的影响是通过影响酶的活性实现的
B.温度降到0℃仍有植物进行光合作用
C.温度对不同植物的光合速率影响不同 D.温度影响碳反应对光反应没有影响
【解析】酶的活性受温度影响，光合作用是一种酶促反应，
②______________________。
(3)由此可见光照强度和CO2浓度的变化均影响光合作用的速 度，但前者主要影响光合作用的____________过程，后者主 要影响______________过程。
【解析】此题考查影响光合作用的因素及光反应与碳反应
的关系。光照直接影响光反应，光反应的产物ATP、NADPH
2.碳反应
场所：叶绿体基质 （1）CO2的固定
（2）三碳分子
的还原
三碳糖磷酸运至叶 绿体外
（3）五碳分子 的再生
条件： ATP、NADPH、CO2、酶 物质变化： 3CO2+3C5
（三碳分子） 6C3
NADPH
蔗糖 NADP+ 5三碳糖 ATP ADP+Pi 6三碳糖 （三碳糖磷酸）
叶绿体外
上 功 能 ： 吸 收 、 传 递 、 转 化 光 下 能
一、光合作用的过程
2H2O O2 2C3
光解
吸收 可见光
色素分子
NADP H
酶
还原 多种酶
固定 CO 2
C5 (CH2O)+H2O
ATP 酶 ADP+Pi
能
光反应
碳反应
根据上图回答光合作用的两个阶段的场所、反应物和生成物。 光反应 第一阶段： 场所：叶绿体类囊体膜 反应物： 水 生成物： 氧气、ATP、NADPH 第二阶段： 碳反应
版： 光反应和碳反应、光照对光合作用的影响
例2 ( ·浙江超级全能生模拟)下图为类囊体膜的部分结构和生理功 能示意图。请据图回答相关问题：
基粒 (1)叶绿体内的很多类囊体堆叠起来的结构称为______。
解析 答案
(2)类囊体膜是植物进行_光__反__应___的场所，其上的色素吸收光能，并将 光能转化为_化__学__能___，贮存在NADPH和_A_T__P_中。 (3)a物质是_电__子__，是水的裂解产物，经过一系列膜蛋白的传递后被 NADP＋接受，NADP＋同时还接受1个H＋形成NADPH，NADPH在三 碳酸分子的还原过程中提供_能__量__和__氢__。若撤离光照，短时间内叶绿 体中的RuBP含量将_下__降__。
方式二 通过前面的学习我们知道，叶绿体是植物进行光合作用的场 所。叶绿体之所以有此功能，这与它的结构是密不可分的。根据下面 有关叶绿体的知识来回答几个问题。 (1)叶绿体是植物进行光合作用的场所，你知道叶绿体的形态和结构吗？ (2)叶绿体中的色素存在于什么部位？它的功能是什么？ (3)与光合作用有关的酶存在于叶绿体的哪些部位？光反应和碳反应是 如何进行的？
3.联系：光反应为碳反应提供 NADPH、ATP ，碳反应为光反应提 供 ADP 、 Pi 和NADP＋，如图所示。
归纳总结
光反应与碳反应的比较
比较项目 场所 时间
光反应 类囊体膜 短促，以微秒计
碳反应 叶绿体基质
较缓慢
条件 过程
光、色素、酶、水
多种酶、CO2、NADPH、ATP
利用光能使水光解产生O2， 同时产生ATP和NADPH
③水中的氢(H ＋e )在光下将NADP 还原为 NADPH 。 ＋ － (1)光强度：在一定范围内，光合速率随光强度的增加而
；
＋
高等植物中光合作用中光反应与碳反应之间的联系
高等植物中光合作用中光反应与碳反应之间的联系高等植物的光合作用是由光反应和碳反应两个关键步骤组成的。
在光反应中，植物通过吸收能量来产生ATP和NADPH。
而在碳反应中，植物则使用这些产生的能量来固定二氧化碳，最终产生了葡萄糖和其他有机物。
光反应是光合作用的第一步，通过光合色素复合物中的叶绿素P680和P700吸收光能产生ATP和NADPH。
而碳反应则是利用ATP和NADPH来固定二氧化碳的过程。
光反应的步骤光反应主要发生在叶片的细胞质膜上的光合色素复合物中。
在这个复合物中，叶绿素P680和P700吸收了光能并在其内部活化了电子。
P680将电子传递给酶复合物，然后在光系统II中产生了氧气。
接着，电子被传递到细胞色素b6/f复合物中，最后到达P700激活的光系统I。
光合色素复合物中的叶绿素P700吸收了光能并通过电子传递链将电子传递给NADP+，最终产生了NADPH。
碳反应的步骤碳反应也被称为Calvin循环，主要发生在植物叶片的叶绿体中。
首先，CO2是在固定酶中固定的，这个酶叫做RuBP羧化酶。
然后得到了6个3-磷酸甘油，这是碳反应的第一个产物。
接下来，在碳循环中，6个3-磷酸甘油被再次加工，最终产生了一个葡萄糖和其他有机物。
在这个过程中，在ATP和NADPH的作用下，错失的RuBP也被再生。
光反应与碳反应之间的联系光反应和碳反应是光合作用的两个不可或缺的步骤，彼此之间存在密切的关系。
在光反应中，产生的ATP和NADPH在碳反应中被利用来固定CO2。
而在光反应中，产生氧气也为碳反应提供了重要的原材料。
另外，光反应的速率也会影响碳反应的速率。
如果没有足够的ATP和NADPH，碳反应将会受到限制，并导致植物生长受阻。
此外，光反应和碳反应还通过Stroma中的物质流动相互作用。
例如，在光反应中产生的氧气可以通过Stroma流动到线粒体中，然后在糖酵解和蚀刻酵素过程中被利用。
同时，Stroma还提供了光反应和碳反应之间交替进行的必要环境。
植物光合作用中的光反应与碳还原
植物光合作用中的光反应与碳还原植物光合作用是植物体内最重要的代谢过程之一，也是生态系统中最重要的能量转化方式。
在这一过程中，光反应和碳还原两个部分密不可分，共同完成能量、物质的转换。
光反应是植物光合作用的第一步。
当阳光照射到叶片上时，色素分子便开始吸收反射光线，其中最常见的是叶绿素分子。
叶绿素分子能够吸收光的波长在400-750nm之间的范围内，但它最大吸收波长是在400-450nm和650-700nm之间。
当叶绿素分子吸收能量之后，它便进入了激发态。
随后，电子便从激发态的叶绿素分子上跃迁到另一个较稳定的分子中，如叶绿素光合复合物。
光合复合物是植物中发挥重要作用的结构之一。
它由两个主要的组成部分组成--反应中心和天线分子。
在反应中心中，激发态的叶绿素分子能够将光能转化为化学能。
具体来说，光反应的产物是ATP、氧和NADPH。
在另一方面，天线分子的作用是采集更多的光能，并将其递送到反应中心以进行进一步的反应。
不仅如此，光合复合物还是跨膜电子传递链的一部分。
在这一过程中，激发态的电子沿着复杂的电子传递链移动，最终流向反应中心。
这一过程是许多生化反应的起始点，包括ATP的合成和碳还原。
碳还原是植物光合作用中的另一部分，也被称为碳固定。
碳固定指的是将二氧化碳转化为有机化合物的过程。
在麻省理工学院取得博士学位的Calvin为首的研究团队，揭示了碳还原过程中所涉及的生化反应。
他们发现，碳还原最终的产物是糖类化合物。
碳固定过程发生在植物体内的叶绿体中。
这个过程有很多关键中间环节，包括RuBP羧化，和Rubisco催化酶的作用。
这里，二氧化碳会与RuBP反应，形成3-磷酸甘油，这在植物光合作用中起到了非常重要的作用。
总的来说，光反应与碳固定是植物光合作用的最重要组成部分。
光反应将太阳能转化为化学能，提供了将碳固定转化为有机物质的重要动力学因素。
与此同时，碳固定过程通过将二氧化碳转化为有机化合物，为植物存活提供了基本物质。
3.5光反应和碳反应课件浙科版必修一
光照停止后，光反应停止，[H]和ATP下降，C3的还原减弱
直至停止，而CO2的固定仍将进行，因此C3含量相对升高， C5含量相对下降，即a表示C3，b表示C5。
[答案]
(1)[H]
水在光下分解
用于C3的还原
(2)太阳光能
(CH2O)
(3)C3 CO2与C5结合形成C3和C3不能被还原
。
a．CO2的固定：一分子CO2和一分子 五碳化合物 结合 形成两分子 三碳化合物。
b．三碳化合物的还原：在酶的作用下，三碳化合物接 [H] ATP 受 释放出来的能量并被 还原。 三碳化合物 c．五碳化合物的再生：一些 经过复杂的
变化，又形成五碳化合物。 d．ADP的形成：ATP被利用后形成 。 ATP和[H] ⑤能量转变： 中化学能转变为糖类等有机 物中稳定化学能。
Pi
同化CO2形成(CH2O)(酶促反应)
光反应为暗反应的顺利进行准备了还原剂[H]和能量ATP，暗反应为光反应提供ADP和
[例 ]
下图1表示光合作用部分过程的图解，图2表示改
变光照后，与光合作用有关的五碳化合物和三碳化合物在 细胞内的变化曲线。根据图回答：
(1)图1中A表示的物质是______，它由______产生，其作 用主要是_____________________________________。 (2)图1中ATP形成所需的能量最终来自于________。若用 放射性同位素标记14CO2，则14C最终进入的物质是 _________________________________________________。 (3)图2中曲线a表示的化合物是________，在无光照时， 其含量迅速上升的原因是_______________________。 (4)曲线b表示的化合物是______，在无光照时，其含量下
光反应与碳反应
1、光反应光反应又称为光系统电子传递反应(photosythenic electron-transfer reaction)。
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。
光反应的最后一步是高能电子被NADP+接受,使其被还原成NADPH。
光反应的场所是类囊体。
准确地说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。
光反应包括光能吸收、电子传递、光合磷酸化等三个主要步骤。
光合作用可以分为光反应和暗反应(又称碳反应)两个阶段，光反应是光合作用过程中需要光的阶段.在光反应阶段中,叶绿素分子利用所吸收的光能.首先将水分解成氧和氢.其中的氧,以分子状态释放出去.其中的氢,是活泼的还原剂,能够参与暗反应中的化学反应.在光反应阶段中,叶绿素分子所吸收的光能还被转变为化学能,并将这些化学能储存在三磷酸腺苷(ATP)中.2、碳反应碳反应是CO2固定反应,简称碳固定反应(carbon-fixation reaction)。
在这一反应中,叶绿体利用光反应产生的ATP和NADPH这两个高能化合物分别作为能源和还原的动力将CO2固定,使之转变成葡萄糖, 由于这一过程不需要光所以称为暗反应。
碳固定反应开始于叶绿体基质, 结束于细胞质基质。
碳反应是光生物学反应，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。
暗反应是激发分子的热力学的缓和过程，是电荷的分离、电子的传递、磷酸化或短命的中间体形成等多种基本过程。
F.F.Blackmann(1905)是最早指出光合成是由光反应和暗反应组成，因此后者也称为布氏反应(Black-man′s reaction)。
国际通用名称为碳反应，而非暗反应。
光合作用中的光反应和碳反应
光合作用中的光反应和碳反应光合作用可以说是地球上所有生命的基石。
这个过程把太阳能转化成有机物，进而促进了整个生态系统的运转。
为了更好地理解光合作用，我们需要了解其中的两个重要阶段：光反应和碳反应。
下面，本文将详细探讨这两个阶段的原理、过程以及意义。
一、光反应光反应也叫光依赖反应，是光合作用中的第一个步骤。
在光反应中，氧化还原反应转化了光能为化学能。
这一阶段主要起到了能量输入的作用，将光能转化为电子激发能。
1 .草图通俗来讲，光反应就是将光能转化成为化学能的过程。
光是由一种叫做光子的基本粒子组成的。
在光合作用开始时，光子照射到叶绿素上，激发了这些叶绿素分子中的电子，使它们变得更具活性。
2 .草图这些电子被传递到另一个分子上，称为细胞色素b6f复合物。
在这个复合物上，电子经过了一系列的反应，形成了一个比以前更高能量的电子。
这个复合物中的电子不断地从一个分子传递到另一个分子，接着传递到另一个复合物，最终达到了叶绿素P700分子。
3 .草图在到达叶绿素P700之前，这些电子将能量分为两个部分。
一部分能量被用来把细胞色素b6f复合物中的质子泵到了叶绿体的内膜之外，也就是在光化学梯度上产生了一个电势。
另一部分能量则被转化为更高的电子激发能，向后传递给了叶绿素P700。
4 .草图当电子到达叶绿素P700时，这个叶绿素将它们捕捉下来，形成了一个新的、高能的电子。
这个高能电子可以进入我们接下来要介绍的第二个阶段：碳反应。
二、碳反应碳反应也被称为光独立反应。
这一阶段利用前一阶段产生的ATP和NADPH，完成了二氧化碳的还原，生成了有机化合物，其中最重要的化合物就是葡萄糖。
碳反应可以说是光合作用中的主要过程。
1 .草图碳反应中涉及到了多个酶和中间产物。
其中一个重要的中间产物是RuBP（磷酸核糖底物）。
通过RuBP，碳反应可以把二氧化碳和水合并成一个复杂的有机化合物。
这个化合物包含了碳、氧和氢等元素。
而这个有机化合物通常被称为三碳糖-甘油醛（G3P）。
光合作用光反应碳反应
光合作用光反应碳反应
光合作用是植物和某些微生物中的一种生物化学过程，通过该过程，生物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物（如葡萄糖）和氧气。
光合作用包括光反应和碳反应两个过程。
光反应发生在叶绿体的叶绿体膜上。
在光反应中，光能被光合色素（主要是叶绿素）吸收，激发电子从叶绿体的光合色素分子中传递至叶绿体膜中酶和其他蛋白质构成的电子传递链。
在电子传递链中，光能转化为化学能，并将该能量用于将ADP
和磷酸（Pi）合成ATP（三磷酸腺苷）和将NADP+还原为NADPH。
另外，该过程还会释放氧气。
碳反应是在光反应后进行的，它发生在叶绿体的基质中。
在碳反应中，ATP和NADPH提供能量和电子，使得固定的CO2
能够转化为高能量的有机物（如葡萄糖）。
主要的碳反应过程是光合作用中的Calvin循环。
在该循环中，CO2通过一系列
酶催化反应被固定为葡萄糖，并且需要消耗ATP和NADPH。
葡萄糖可以被植物用作能源和生长的原料，也可以在需要的时候被转化为其他有机物。
光合作用光反应和碳反应是相互依存的过程，它们共同推动了光合作用的进行，实现了植物生长和能量转化。
光合作用—CCCAM区别
光合作用—C C C A M区别集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-光合作用光合作用可分为：光反应和碳反应（旧称暗反应）两个阶段。
光反应条件：光照、光合色素、光反应酶。
场所：叶绿体的类囊体薄膜。
（蓝细菌等微生物的反应场所在细胞膜：色素所在地）过程：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+能量→ATP（在酶的催化下）。
影响因素：光照强度、CO2浓度、水分供给、温度、酸碱度、矿质元素等。
意义：①光解水，产生氧气。
②将光能转变成化学能，产生ATP，为碳反应提供能量。
③利用水光解的产物氢离子，合成NADPH（还原型辅酶Ⅱ），为碳反应提供还原剂NADPH（还原型辅酶Ⅱ）。
碳反应条件：多种酶。
场所：叶绿体基质。
过程：①碳的固定：C5+CO2→2C3(在酶的催化下)②C3+[H]→(CH2O)+C5(在ATP供能和酶的催化下)影响因素：温度、CO2浓度㊣卡尔文循环（Calvin Cycle）可分为三个阶段: 羧化（碳的固定）、还原（3-磷酸甘油醛(G3P(PGAL))的合成）、二磷酸核酮糖的再生。
卡尔文循环，又称还原磷酸戊糖循环（以对应呼吸作用中的氧化磷酸戊糖途径）、C3循环（CO2固定的第一产物是三碳化合物）、光合碳还原，还是光合作用的暗反应的一部分。
反应场所为叶绿体内的基质。
㊣固碳作用：※碳三植物（小麦、水稻、大豆、棉花等）二氧化碳经气孔进入叶片后，直接进入叶肉进行卡尔文循环。
而C3植物的维管束鞘细胞很小，不含或含很少叶绿体，卡尔文循环不在这里发生。
※碳四植物（玉米、甘蔗、高粱、苋菜等）碳四植物维管束周围有两种不同类型的细胞：靠近维管束的内层细胞称为鞘细胞，围绕着鞘细胞的外层细胞是叶肉细胞。
①叶肉细胞里的磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）经PEP羧化酶的作用，与CO2结合，形成苹果酸或天门冬氨酸。
②这些四碳双羧酸转移到鞘细胞里，通过脱羧酶的作用释放CO2，后者在鞘细胞叶绿体内经核酮糖二磷酸(RuBP)羧化酶作用，进入光合碳循环（卡尔文循环。
《光合作用》的知识梳理和典例分析
《光合作用》的知识梳理和典例分析一、光合作用的概述1．概念：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着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
生物界的糖绝大部分最终来源于光合作用。
2．生物类型：依据生物体能否自身将无机物（二氧化碳和水）合成有机物，把生物分为自养生物和异养生物。
（1）自养生物：能利用无机物合成有机物，为其自身生长、发育和繁殖提供物质和能量。
包括植物、藻类和某些细菌等。
（2）异养生物：不能利用无机物合成有机物，需要从环境中摄取现成的有机物。
包括人、动物、真菌和大部分细菌。
3．光合作用和呼吸作用的比较4．叶绿体及色素（1）叶绿体的结构：（2）叶绿体中的色素：（3）色素的功能：叶绿体中的色素能吸收、传递和转化光能。
其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
例1、在做植物实验的暗室内，为了尽可能地降低植物光合作用的强度，相同光照强度叶绿体双层膜：外膜和内膜，基本骨架是脂双层。
基质：叶绿体内浓稠的液体，含有碳反应所需的酶。
基粒：由类囊体叠成，类囊体是由膜形成的碟状的口袋，组成类囊体的膜又称光合膜。
光合膜上含有光反应所需的酶和色素。
叶绿素类胡萝卜素叶绿素a叶绿素b叶黄素胡萝卜素（呈蓝绿色）（呈黄绿色）（呈黄色）（呈橙黄色）种类下最好安装（ ）A ．红光灯B ．绿光灯C ．白炽灯D ．蓝光灯解析：主要考查光的波长与光合作用强度的关系，不同波长的光对植物光合作用的影响不同。
叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光，因此，相同光照强度下在红光和蓝紫光照射下，光合作用最强，而叶绿体中的色素吸收的绿光最少，光合作用最弱。
白炽灯光各种波段的光都有，其光合作用的强度比绿光高。
答案：B例2、把小球藻培养液放在明亮处一段时间后，向其中滴加酚红pH 指示剂（遇碱变红），培养液变为红色，若将此培养液分为两份，一份放在暗处，一份放在明处，结果放在明处的仍为红色，而在暗处的又恢复为原色。
其原因是（ ）A ．光合作用产生了氧B ．光合作用产生了CO 2C ．光合作用消耗了氧D ．光合作用消耗了CO 2解析：培养液中CO 2越多，则酸性越强，pH 越低，反之pH 越高。
光反应各个阶段方程式
（1）光反应。
场所：类囊体薄膜。
2H₂O—光→4+O₂
ADP+Pi（光能，酶）→ATP
（2）暗反应（新称碳反应）。
场所：叶绿体基质。
CO₂＋C₅→（酶）C₂
2C₂＋（）→（baiCH₂O）＋C₅＋H2O
（3）总方程
6CO₂＋6H₂O（光照、酶、叶绿体）→C₆H₂₂O₆（CH₂O）＋6O₂二氧化碳＋水→（光能，叶绿体）有机物（储存能量）＋氧气
光合作用的过程是一个比较复杂的问题，从表面上看，光合作用的总反应式似乎是一个简单的氧化还原过程，但实质上包括一系列的光化学步骤和物质转变问题。
影响植物光合作用的外界条件：
1、光照强度
光是光合作用的能源，光的增加、光合作用随之增加，但光增强到一
定限度，光合作用就不再增加，反而会下降，因为这时候气孔关闭。
2、二氧化碳浓度
二氧化碳是光合作用的原料，二氧化碳浓度在一定范围内增大，植物的产量爷随之增加。
如果浓度过高的话会造成叶片中淀粉的积累（一般在棚室发生），影响光合作用正常进行。
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水在光下裂解为H+、O2和电 子
2H2O
光
O2 +
4H+ + 4电子
ATP NADPH
水中的氢（H+ +e-）在光下 将NADP+还原为NADPH
H+ + 电子
+ NADP+
NADPH
能量： 光能 ATP、NADPH中的化学能
2.碳反应
NADPH
光
NADP+
反
ATP ADP
应
6 三碳酸 CO2的固定
【学习目标】
基本 1.概述光反应发生的变化和碳反应的过程。
要求
1.光反应
光合作用过程
H2O
O2 NADPH
2H+、2e-
光能
NADP+
类囊体中的色素
ADP+Pi
ATP
类囊体膜中
结构或场所：
类囊体膜
过程：
光反应P90
光能被吸收并转化为 ATP和NADPH中的化学 能
色素 H+ + 电子
ADP+Pi + NADP+
[H]
3 CO2
3 卡尔文循环
五碳糖
RuBP
Pi
RuBP的再生
5三碳糖
1三碳糖叶绿体内、外有机物
结构或场所：
叶绿体基质
过程：
碳反应（卡尔文循环）
能量：ATP、NADPH中的化学能 有机物中的化学能
CO2的固定
13CO2 + 1RuB3P 1六碳分子 3
2个三碳酸(3-磷酸甘油随酸)即
6
三碳酸的还原
（橙黄色） （黄色）
(蓝绿色) （黄绿色）
类胡萝卜素
叶绿素
三棱镜分光演示 绿叶色素吸收光谱演示
色素的种类、颜色和吸收光谱
叶
叶绿素a
绿 体 中
色素
叶绿素
3/4
叶绿素b
胡萝卜素 类胡萝卜素
的
1/4
叶黄素
色 吸收可见的 素 太阳光
类胡萝卜素主要 吸收蓝紫光
叶绿素主要吸收红光 和蓝紫光
第五节 光合作用 第二课时
叶绿体
可见光
2H2O
O2
吸收
光解 色素分子
NADPH
酶
NADPPi
6三碳酸
三碳酸的 还原
多种酶
CO2的固定3CO2 3RuBP
6三碳糖
有机物
光反应（类囊体膜）
碳反应（叶绿体基质）
光合作用的过程
水中的氢转移到_____物质N中AD,该PH物质在卡尔文循环中
的作用是_______ 提供氢和能量
光反应中光能转化为ATP和NADPH中的_____，其中 NADPH是NADP+被水中的____________ 还原而成的。 NADPH参与___________________的还原，形氢成/H碳++反电子 应的第一个糖______三__碳__酸__/_3_-_磷__酸_。甘油酸
三碳糖/三碳糖磷酸
叶绿体外/细胞溶胶
蔗糖
淀粉、蛋白质和脂质
突然停止 光照
突然增加 光照
突然停止 CO2供应
突然增加 CO2供应
ATP和 NADPH 下降 上升 上升
下降
三碳酸 上升 下降 下降 上升
五碳糖 下降 上升 上升 下降
有机物 下降 上升 下降 上升
62个三碳酸(3-磷酸甘油酸)
氢+能量
+ NADP+
NADPH
磷酸基团+能量 62个三碳糖(三碳糖磷酸)
+ ADP
ATP
RuBP的再生
6个三碳糖 5 (三碳糖磷酸)
1
3RuBP 离开卡尔文循环
叶绿体内 （叶绿体基质）
三碳糖
三碳糖
叶绿体外 （细胞溶胶）
6CO2+12H2O 光能 C6H12O6+6H2O+6O2
化学能
ATP为碳反应提供了能量和___________
磷酸基团
ATP为碳反应提供了___________磷酸基团和能量
卡尔文循环从一个________五__碳__糖__/_R_u_B_P_/_核__酮__糖开二始磷，酸每形成1分子三碳糖磷酸需经过 ____轮该循环。离开卡尔文循环的三碳糖磷酸大部分运至_________________转变成 ______，供植物细胞利用。少部分在叶绿体内形成3__________________。