浙科版高中生物必修一第三章第五节光合作用第2课时

C）
A.该过程发生的场所为叶绿体基质 B.C物质既可以作为b过程的还原剂，又为b过程的进行提 供能量 C.在无光条件下有利于此过程的进行
D.突然升高温度、增强光照，叶肉细胞内B物质将减少
【解析】选C。该过程表示碳反应，发生在叶绿体基质中； C物质表示NADPH，为b过程三碳分子的还原作还原剂，又
提供能量；无光条件下，光反应不能进行，碳反应因缺
2
F
光
A
C D
E+Pi H G J
CO2
I
水 Ｏ ①图中B是—，2 它来自于——的分解。 C3的还原 ＮＡＤＰH 基质 部位，用于 ②图中C是 ，它被传递到叶绿体的 。
—— —— ——
ATP 色素吸收 ③图中D是 ——，在叶绿体中合成D所需的能量来自—— 光反应 ＮＡＤＰH和 的光能 ④图中的H表示 ——， H为I提供—— ATP
思考：
2. 光反应中的物质变化有哪些？并写出相应的方程式。
提示：
（1）水的光解：2H2O
光
O2+4H++4e酶
（2）ATP的合成：ADP+Pi+能量
ATP
酶
（3）NADP+的还原：NADP++H++2e-
NADPH
3. 光反应过程中发生了怎样的能量变化？
提示：
光能
电能
ATP、NADPH中活跃的化学能
【变式训练】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RuBP和三碳酸分子含量在细胞内的变 化曲线。根据图回答：
(1)图1中A表示的物质是 NADPH
水在光下裂解 ，它由 产生，其 。 。若用放射性 。
作用主要是 用于三碳酸分子的还原
(2)图1中ATP形成所需的能量最终来自 光能
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。
少NADPH和ATP而减弱，甚至停止；突然升高温度、增强 光照，导致气孔关闭，吸收的CO2减少，三碳分子生成量 下降，而三碳分子还原为三碳糖和再生RuBP仍正常进行， 所以B（三碳分子）的量将减少。
【互动探究】上题图中A、B、C、D四种化合物分别是什么？ 试写出该反应过程中的物质变化。 提示：A是五碳分子（RuBP）、B是三碳分子、C是NADPH、D
淀粉、蛋白质和脂质的
原料。
（2）大部分运至叶绿
体外，且转变成蔗糖。
2. （1）碳反应中的物质变化有哪些？并写出相应的方程式。 提示： ①二氧化碳的固定：3CO2+3RuBP（C5） ②三碳酸分子的还原：6三碳酸 ③RuBP再生：5三碳糖
酶 NADPH ATP酶 酶
6 三碳酸（C3） 6三碳糖
3RuBP
• 【解析】选C。该图中可发生水在光下裂解 及ATP的合成，因此该膜是叶绿体的类囊体 膜，此图还缺少光合作用碳反应阶段，该 过程中产生的ATP仅用于光合作用的碳反应 阶段。
1864年萨克斯的实验
一 在 半 暗 曝 处 光 放 ， 置 一 几 暗处理 半 小 遮 的 光 叶 片
碘蒸汽处理
光照
酒精 脱色
NADPH、ATP、CO2、三碳糖、光反应和碳反应。光反应
发生在叶绿体的类囊体膜上，碳反应发生在叶绿体的基质 中。三碳酸分子的还原过程中需要 ATP ， CO2 固定过程中 不需要ATP。 答案 C
1 2 3 4 5 6
【例4】如图表示绿色植物体内某些代谢过程中的物 质变化，A、B、C分别表示不同的代谢过程，以下表 述正确的是( )
卡尔文循环：
Fra Baidu bibliotek
NADP+
能
三碳酸
2 C3 6
NADPH
ATP
能
固定
还原
5C3
3 CO2
再生 3C5 五碳糖（RuBP）
2C3 6 C3
ADP+Pi
三碳糖
叶绿体内： 合成淀粉、蛋白质、脂质等； 叶绿体外： 转化成蔗糖（大部分） ，细胞呼吸， 其他代谢。
P.93 根据左图回答光合作用 的碳反应产物三碳糖的 去向？ 提示： （1）少部分作为合成
B)
A.O2的产生停止
B.CO2的固定加快
C.ATP/ADP比值下降
D.NADPH/NADP＋比值下降
1 2 3 4 5 6
解析答案
〚 变式训练〛(2013 杭州月考)如图为光合作 用过程示意图,在适宜条件下栽培的小麦,如 果突然将 c 降低至极低水平(其他条件不变), 则 a 、b 在叶绿体中的相对含量变化将会是 ( B) 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
【判一判】
（1）光反应中放出的O2中的氧原子全部来自于水。
（√ ）
【分析】光反应释放的O2来自H2O的光解。
（2）有光或无光条件下，光反应均可发生。（ × ）
【典题训练】光合作用的光反应过程产生的物质
有（ C ）
A.C6H12O6、NADPH、ATP
B.NADPH、CO2、ATP
C.NADPH、O2、ATP
项目 条件 CO2供 停止光照 应不就 光照增强 三碳酸 分子 RuBP NADPH 和ATP 三碳糖合 成量
增加
减少
减少
增加
减少或 没有 增加
减少或 没有 增加
光照不 停止CO2供 变 应
CO2增加 光照、 三碳糖运输 CO2供 受阻 应不变
减少
增加
增加
减少
增加
减少
减少或 没有 增加
减少
增加
减少
增加
特别提醒：
(1)以上分析只表示条件改变后短时
间内各物质相对含量的变化，而非长时间。 (2)以上各物质变化中，三碳酸分子和RuBP含量的 变化是相反的，即 C3 增加，则 C5 减少； NADPH 和 ATP含量变化是一致的，都增加，或都减少。 。
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4. 正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅 速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发 生的现象是(
主题二
碳反应
叶绿体基质 1.场所：＿＿＿＿＿＿
2.过程
（1）CO2的固定： CO2＋RuBP（C5） 酶 2________________ 三碳酸（C3） （2）三碳酸的还原：三碳酸 （3）RuBP再生：＿＿＿＿ 三碳糖
_________ NADPH
ATP ____酶
酶
三碳糖
RuBP
碳 反 应 示 意 图
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。
②ATP的移动方向：类囊体膜→叶绿体基质。
光合作用总过程：
2H2O
光解
O2 NADPH
酶
能 还原
6C3
固定
光
吸 收
NADP+ ATP
能
3CO2
色素
酶
多种酶
6C3
3C5
再生
ADP+Pi
C3
光反应 类囊体(光合膜)
碳反应 （叶绿体基质）
【典例1】下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列 问题： HO B
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)。
1961年诺贝 尔化学奖得主
【解析】(1)光反应为碳反应提供的物质是NADPH和ATP，由此可
确定A是NADPH，NADPH是由水在光下裂解后经一系列过程产生的，
主要用于三碳酸分子的还原。 (2)光反应中，光能转变为活跃的化学能贮存于ATP等化合物中。
14CO 14CO 2的同化途径为： 14C的三碳酸分子→含14C的三碳糖。 →含 2
【典例2】根据下面光合作用图解，判断下列说法正确的是(
C
)
A.⑤过程发生于叶绿体基质中 B.⑥过程发生于叶绿体类囊体膜上
C.图示①～④依次为NADPH、ATP、CO2、三碳糖
D.②不仅用于还原三碳酸分子，还可促进③与RuBP的结合
1 2 3 4 5 6
解析答案
解析
根据光合作用的过程判断①②③④⑤⑥分别表示
项目
光反应
碳反应
能量 光能→电能→活跃 活跃的化学能→三碳糖 变化 的化学能 实质 中稳定的化学能 同化CO2形成三碳糖
光能转变为化学能， 并放出O2
2.联系：光反应为碳反应提供NADPH、ATP，碳反应为
光反应提供ADP和Pi、NADP+，如图：
【微点拨】(1)碳反应在有光无光条件下均可进行， 但需要光反应提供的NADPH和ATP，在无光条件下光 合作用不能长时间进行。 (2)在光反应过程中，只有色素吸收光能不需要酶的 催化。 (3)叶绿体的内膜既不参与光反应，也不参与碳反应。 (4)叶绿体中的ADP和ATP移动的方向不同。 ①ADP的移动方向：叶绿体基质→类囊体膜；
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。
项目
光反应
碳反应 ①CO2的固定形成三碳酸
①水在光下裂解：
H 2O 物质 2H++2e-+ 1 O2
分子：
②ATP的合成：
2
3CO2+3RuBP 分子
6个三碳酸
变化
ADP+
+能量
ATP
②三碳糖及RuBP的形成：
6个三碳酸分子
③NADPH的合成： NADP++H++2eNADPH
6个三碳糖 5个三碳糖 3RuBP
（2）碳反应过程中能量发生了哪些变化？ 提示： ATP、NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能。
知识梳 4.写出光合作用的总反应式及各元素的去向 理
答案
答案
【典题训练】如图是生活在适宜环境中的某植物光合作
用部分过程图解，其中A、B、C、D表示四种化合物，a、
b表示两个生理过程，相关叙述不正确的是（
同位素14C标记CO2，则14C最终进入的物质是 三碳糖
(3)图2中曲线a表示的化合物是 三碳酸分子 。曲线b表示的化合 物是 RuBP 。
【解题探究】 图2中植物由黑暗环境移至光照环境，对光合作用会产生怎样的 影响？ 提示：如果有光照、光反应开始进行，产生ATP和NADPH，还原
过程加快，三碳酸分子减少， RuBP增加。
D.C6H12O6、CO2、H2O
【解析】选C。水在光下裂解生成O2、H+和e-，H+
和e-又将NADP+还原为NADPH；还有光能转变为活
跃的化学能贮存在ATP中，所以C选项正确。
• 【变式训练】如图所示为叶绿体中色素蛋 白等成分在膜上的分布。在图示结构上 ( C )
• • • •
A.生物膜为叶绿体内膜 B.可完成光合作用的全过程 C.发生的能量转换是：光能→化学能 D.产生的ATP可用于植物体的各项生理活动
氧化碳充足的条件下，若环境中二氧化碳 突然降至极低水平，此时叶肉细胞内的 C3（酸）,C5和 ATP的含量变化依次是 （ C ） 若升高二氧化碳浓 A. 上升，下降，上升 度呢？ B. 下降，上升，下降 C. 下降，上升，上升 D. 上升，下降，下降
方法技巧
条件聚变时几种物质量的变化:
条件聚变时几种物质量的变化:
（3）光反应与碳反应通过哪些物质相互联系起来？
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NADP+。
【归纳提高】光反应和碳反应之间的关系 1.区别：
项目
条件 场所 时间
光反应
外界条件：光照 内部条件：色素、 酶 叶绿体类囊体膜 迅速
碳反应
外界条件：CO2 内部条件：酶 叶绿体基质 较缓慢
(3)题干中已说明，曲线a、b表示三碳酸分子和RuBP的含量变化，
光照停止后，光反应停止，NADPH和ATP含量下降，三碳酸分子
的还原减弱直至停止，而CO2的固定仍将进行，因此三碳酸分子 含量相对升高，RuBP含量相对下降，即曲线a表示三碳酸分子， 曲线b表示RuBP。
【例5】将植物栽培在适宜的光照、温度和二