高三生物专题复习 光合作用知识教案

复习光合作用知识

一. 学习内容：

复习光合作用，理解光合作用的重要意义，知道光合作用的概念，场所，基本条件和过程，叶绿体是绿色植物光合作用的场所，光合色素的是光合过程中进行光能转换的基础，光合过程的暗反应是有机物合成过程，掌握光合过程中光能的能量转换过程，C3植物、C4植物的区别。

二. 学习重点：

1. 光合作用的意义

2. 光合作用的能量转换过程

3. 光合作用有机物的生成

4. 提高光合作用的效率

三. 学习难点：

1. 光合作用的意义

2. 光合作用的能量转换过程，有机物生成过程

3. 生物固氮

四. 复习过程：

1. 光合作用概念

范围：绿色植物（叶绿体），具有光合色素的生物（蓝藻，褐藻等）

条件：光照

场所：叶绿体内

反应物：二氧化碳、水

产物：有机物（糖类、脂类、某些氨基酸）、氧气

能量转换：光能转化换为有机物中的化学能

酶：多种酶的参与（类囊体上光反应有关的酶叶绿体基质暗反应有关的酶）

2. 光合作用色素

A. 色素分布：色素分布在内囊体的膜上，色素分子可以吸收、转换光能

B. 色素种类：

叶绿素a （蓝绿色）红光类囊体叶叶绿素（3/4）叶绿素b （黄绿色）篮紫光的膜上类胡萝卜素（1/4）叶黄素（黄色）

胡萝卜素（橙黄色）蓝紫光色素功能：

（1）具有吸收和转换光能作用的色素

绝大多数叶绿素a

全部叶绿素b，胡萝卜素，叶黄素

这些色素吸收光能，通过共振传递光能给特殊状态的叶绿素a

（2）吸收、传递、转换光能

少数处于特殊状态的叶绿色a，吸收其他色素传来的光能，转换成电能

色素特点：

是脂溶性色素，分离时利用纸层析法分离。由于色素在不同的溶剂中溶解度不一样，在

滤纸上的运动速度不一样，可达到分离目的，从上开始：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a，叶绿素b。

3. 光合作用的过程

光合作用：是叶绿体内进行的复杂的能量转换和物质变化过程。

光合作用水光解释放氧气

物质变化：二氧化碳的固定和还原

糖类等物质的形成

（1）光合作用的能量转换过程

①光能在叶绿体中的转换：

光能转换成电能光反应阶段

三阶段：电能转换成活跃的化学能光反应阶段

活跃的化学能转换成稳定的化学能暗反应阶段

<1> 光能转换成电能

场所：叶绿体类囊体膜上

物质：叶绿体色素

能量传递转换过程：

A：处于特殊状态的叶绿素a分子 C：电子供体 D：电子受体

①特殊状态的叶绿素A失去电子，成为强氧化剂

②电子受体接受电子并将其传给内囊体上的电子传递链，生成ATP和NADPH

③电子供体将电子给叶绿素A，自身被氧化，并激活水光解酶，最终从水中的电子

④水被光解

H2O→O2 + 2 H+ +2e

在光的照射下，少数处于特殊状态的叶绿素A不断失去电子和获得电子，从而形成电子流，光能就不断的转换成了电能。

<2> 电能转换成活跃的化学能

辅酶Ⅱ：烟酰胺酰嘌呤二核苷磷酸，英文简写NADP+

NADP+能得到两个电子和一个还原氢生成NADPH（还原性辅酶Ⅱ）

物质转换 NADP+ +2e +H+

−→

−酶

NADPH

能量转换电能→活跃的化学能

同时，叶绿体利用光能转换成的另一部分电能，将ADP转换成ATP，已活跃的化学能的形式储存起来。

NADPH是很强的还原剂，可以将二氧化碳最终还原成糖类等有机物，自身被氧化成NADP+继续接受电子

<3> 活跃的化学能转换成稳定的化学能

暗反应中，二氧化碳被固定形成C3化合物，在酶的作用下，接受NADPH和 ATP释放出来的能量，并被NADPH还原，经复杂的酶促反应，最终生成含稳定化学能的化合物。

②光合作用的物质转换过程

总反应式：6CO2 +12 H2O

−

−

−→

−叶绿体、光C

6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

4. 光合作用的意义

光合作用是生物界最基础的，最重要的新陈代谢，是所有生物生存的基石。意义：

（1）自然界的能量来源、物质来源

（2）调节大气中的二氧化碳、氧气的比例，对生物的生存进化有重要意义5. 光反应与暗反应比较

（1）光反应与暗反应的比较

（1）C3植物和C4植物结构特点

由于C3植物和C4植物在结构上的差异，两者在固定CO2时有不同的途径

（2）C4植物光合作用的特点

.过程图解：

（3）基本特点：

①在C4植物中有C4途径也有C3途径

② C4途径发生在叶肉细胞的叶绿体中，C3途径发生在维管束鞘细胞叶绿体中

③ C4途径起到传递集中CO2作用，将外界的光合原料传递到维管束鞘细胞叶绿体内合成有机物

④在传送CO2的过程中，要消耗能量，来自ATP提供能量

⑤二氧化碳的转移通过草酰乙酸、丙酮酸完成，不是气体直接通过细胞传递

⑥ C4途径中固定CO2的酶（PEP羧化酶）有很强的亲和能力，可以将大气中的低浓度CO2固定下来

⑦ C4途径固定CO2的能力要比C3途径中的强，起到CO2泵的作用，提高了C4植物利用CO2的能力

⑧干旱条件下，叶片气孔关闭，C4植物能利用叶肉细胞间隙的低浓度CO2光合，C3植物不能

（3）光合作用效率

光合效率：绿色植物通过光合作用制造的有机物中所含的能量，与光合作用中吸收的光能的比值

光合效率 = 光合作用制造的有机物中的能量 / 光合作用中吸收的光能的比值

提高作物产量方法：