李茜

摘 要：利用光合作用過(guò)程圖解從總體上把握光合作用過(guò)程與影響因素。

關(guān)鍵詞：光合作用 過(guò)程 影響因素 標(biāo)注

中圖分類號(hào)：G623 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）07（b）-0180-01

人教版必修1《分子與細(xì)胞》第5章第4節(jié)“能量之源——光與光合作用”，是“細(xì)胞的代謝”單元的重點(diǎn)內(nèi)容，學(xué)好本節(jié)內(nèi)容不僅有利于深入理解代謝的本質(zhì)，還為后面生態(tài)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。在《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》中對(duì)本節(jié)的具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)要求是：“說(shuō)明光合作用以及對(duì)它的認(rèn)識(shí)過(guò)程”“研究影響光合作用速率的環(huán)境因素”，分別屬于理解水平和應(yīng)用水平，在多年來(lái)的全國(guó)及各地高考中，光合作用是必考的，其重要性可想而知。筆者就自己多年生物教學(xué)中對(duì)課 本圖1“光合作用過(guò)程的圖解”（以下簡(jiǎn)稱圖解）的理解與應(yīng)用談?wù)勛约旱男牡谩?/p>

1 利用圖解，總結(jié)光合作用中的物質(zhì)變化和能量變化及兩個(gè)階段的聯(lián)系

教學(xué)中，我先讓學(xué)生仔細(xì)觀察圖解，然后提出一系列問(wèn)題讓學(xué)生思考：光合作用分幾個(gè)階段？各個(gè)階段的場(chǎng)所在哪兒？光反應(yīng)階段的需要的原料及產(chǎn)物各是什么？光能被吸收后到哪兒去了？光反應(yīng)階段的物質(zhì)變化的反應(yīng)式該怎樣書(shū)寫(xiě)？暗反應(yīng)階段需要的原料及產(chǎn)物各是什么？暗反應(yīng)階段的物質(zhì)變化的反應(yīng)式該怎樣書(shū)寫(xiě)？光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段有什么聯(lián)系？通過(guò)對(duì)以上問(wèn)題的思考，學(xué)生不難得出光合作用的物質(zhì)變化及能量變化過(guò)程。即：

光反應(yīng)階段的物質(zhì)變化：

水的光解：H2OO2+2[H]

光合磷酸化：ADP+Pi+能量ATP

光反應(yīng)階段的能量變化：光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活躍的化學(xué)能。

暗反應(yīng)階段的物質(zhì)變化：

CO2的固定：CO2+C52C3（注意，暗反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)：C5∶C3=1∶2）

C3化合物的還原：2C3+2[H]+ATP

C5+（CH2O）+ADP+Pi

暗反應(yīng)階段的能量變化：ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)椋–H2O）中穩(wěn)定的化學(xué)能。

光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段的關(guān)系：從圖解不難看出，光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供還原劑[H]和能量ATP，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi；沒(méi)有光反應(yīng)，暗反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行，沒(méi)有暗反應(yīng)，有機(jī)物無(wú)法合成。

2 利用圖解，總結(jié)影響光合作用的外部因素及對(duì)圖解的標(biāo)注

光對(duì)光合作用的影響：從光的角度分析，影響因素包括了光照強(qiáng)度、光照時(shí)間、光照面積和光質(zhì)四個(gè)方面。從而對(duì)原圖進(jìn)行標(biāo)注。

CO2對(duì)光合作用的影響： CO2是光合作用的原料，CO2n濃度對(duì)光合作用的影響在生產(chǎn)上的應(yīng)用表現(xiàn)為：施用有機(jī)肥；大棚作物可用CO2發(fā)生器等適當(dāng)提高棚內(nèi)CO2濃度；大田生產(chǎn)中的“正其行，通其風(fēng)”等。

水對(duì)光合作用的影響：植物缺水時(shí)，一方面使細(xì)胞的整體代謝速度降低；另一方面導(dǎo)致植物葉片氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)不足，植物光合作用下降。生產(chǎn)上通過(guò)適時(shí)適量的合理灌溉來(lái)解決作物對(duì)水的需求。

3 利用圖解，解析高考真題，深化對(duì)圖解的把握

例1：（2011課標(biāo)，3）番茄幼苗在缺鎂的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時(shí)間后，與對(duì)照組相比，其葉片光合作用強(qiáng)度下降，原因是（ ）

A.光反應(yīng)強(qiáng)度升高，暗反應(yīng)強(qiáng)度降低

B.光反應(yīng)強(qiáng)度降低，暗反應(yīng)強(qiáng)度降低

C.光反應(yīng)強(qiáng)度不變，暗反應(yīng)強(qiáng)度降低

D.光反應(yīng)強(qiáng)度降低，暗反應(yīng)強(qiáng)度不變

解析：選B。學(xué)生頭腦中只要有光合作用的圖解，稍加分析，可發(fā)現(xiàn)鎂是葉綠素的組成成分，缺鎂會(huì)導(dǎo)致葉綠素缺少而使光反應(yīng)強(qiáng)度降低，[H]和ATP合成不足而使暗反應(yīng)強(qiáng)度也降低。

例2：（2009海南單科，15）在其他條件適宜的情況下，在拱試植物正常進(jìn)行光合作用時(shí)突然停止光照，并在黑暗中立即開(kāi)始連續(xù)取樣分析，在短時(shí)間內(nèi)葉綠體中C3和C5化合物含量的變化是

A.C3和C5都迅速減少

B.C3和C5都迅速增加

C.C3迅速增加，C5迅速減少

D.C3迅速減少，C5迅速增加

解析：選C。突然停止光照后，光反應(yīng)供給暗反應(yīng)的[H]，ATP減少，C3的還原受阻而C5和CO2生成C3的速度短時(shí)間不變，所以C3積累C5減少。

例3：（2010海南單科，4）光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的物質(zhì)是（ ）

A.[H]和H2O B.[H]和ATP

C.ATP和CO2 D.H2O和CO2

解析：從圖解可知光合作用為暗反應(yīng)提供[H]和ATP，選B。endprint

摘 要：利用光合作用過(guò)程圖解從總體上把握光合作用過(guò)程與影響因素。

關(guān)鍵詞：光合作用 過(guò)程 影響因素 標(biāo)注

中圖分類號(hào)：G623 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）07（b）-0180-01

人教版必修1《分子與細(xì)胞》第5章第4節(jié)“能量之源——光與光合作用”，是“細(xì)胞的代謝”單元的重點(diǎn)內(nèi)容，學(xué)好本節(jié)內(nèi)容不僅有利于深入理解代謝的本質(zhì)，還為后面生態(tài)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。在《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》中對(duì)本節(jié)的具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)要求是：“說(shuō)明光合作用以及對(duì)它的認(rèn)識(shí)過(guò)程”“研究影響光合作用速率的環(huán)境因素”，分別屬于理解水平和應(yīng)用水平，在多年來(lái)的全國(guó)及各地高考中，光合作用是必考的，其重要性可想而知。筆者就自己多年生物教學(xué)中對(duì)課 本圖1“光合作用過(guò)程的圖解”（以下簡(jiǎn)稱圖解）的理解與應(yīng)用談?wù)勛约旱男牡谩?/p>

1 利用圖解，總結(jié)光合作用中的物質(zhì)變化和能量變化及兩個(gè)階段的聯(lián)系

教學(xué)中，我先讓學(xué)生仔細(xì)觀察圖解，然后提出一系列問(wèn)題讓學(xué)生思考：光合作用分幾個(gè)階段？各個(gè)階段的場(chǎng)所在哪兒？光反應(yīng)階段的需要的原料及產(chǎn)物各是什么？光能被吸收后到哪兒去了？光反應(yīng)階段的物質(zhì)變化的反應(yīng)式該怎樣書(shū)寫(xiě)？暗反應(yīng)階段需要的原料及產(chǎn)物各是什么？暗反應(yīng)階段的物質(zhì)變化的反應(yīng)式該怎樣書(shū)寫(xiě)？光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段有什么聯(lián)系？通過(guò)對(duì)以上問(wèn)題的思考，學(xué)生不難得出光合作用的物質(zhì)變化及能量變化過(guò)程。即：

光反應(yīng)階段的物質(zhì)變化：

水的光解：H2OO2+2[H]

光合磷酸化：ADP+Pi+能量ATP

光反應(yīng)階段的能量變化：光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活躍的化學(xué)能。

暗反應(yīng)階段的物質(zhì)變化：

CO2的固定：CO2+C52C3（注意，暗反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)：C5∶C3=1∶2）

C3化合物的還原：2C3+2[H]+ATP

C5+（CH2O）+ADP+Pi

暗反應(yīng)階段的能量變化：ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)椋–H2O）中穩(wěn)定的化學(xué)能。

光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段的關(guān)系：從圖解不難看出，光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供還原劑[H]和能量ATP，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi；沒(méi)有光反應(yīng)，暗反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行，沒(méi)有暗反應(yīng)，有機(jī)物無(wú)法合成。

2 利用圖解，總結(jié)影響光合作用的外部因素及對(duì)圖解的標(biāo)注

光對(duì)光合作用的影響：從光的角度分析，影響因素包括了光照強(qiáng)度、光照時(shí)間、光照面積和光質(zhì)四個(gè)方面。從而對(duì)原圖進(jìn)行標(biāo)注。

CO2對(duì)光合作用的影響： CO2是光合作用的原料，CO2n濃度對(duì)光合作用的影響在生產(chǎn)上的應(yīng)用表現(xiàn)為：施用有機(jī)肥；大棚作物可用CO2發(fā)生器等適當(dāng)提高棚內(nèi)CO2濃度；大田生產(chǎn)中的“正其行，通其風(fēng)”等。

水對(duì)光合作用的影響：植物缺水時(shí)，一方面使細(xì)胞的整體代謝速度降低；另一方面導(dǎo)致植物葉片氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)不足，植物光合作用下降。生產(chǎn)上通過(guò)適時(shí)適量的合理灌溉來(lái)解決作物對(duì)水的需求。

3 利用圖解，解析高考真題，深化對(duì)圖解的把握

例1：（2011課標(biāo)，3）番茄幼苗在缺鎂的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時(shí)間后，與對(duì)照組相比，其葉片光合作用強(qiáng)度下降，原因是（ ）

A.光反應(yīng)強(qiáng)度升高，暗反應(yīng)強(qiáng)度降低

B.光反應(yīng)強(qiáng)度降低，暗反應(yīng)強(qiáng)度降低

C.光反應(yīng)強(qiáng)度不變，暗反應(yīng)強(qiáng)度降低

D.光反應(yīng)強(qiáng)度降低，暗反應(yīng)強(qiáng)度不變

解析：選B。學(xué)生頭腦中只要有光合作用的圖解，稍加分析，可發(fā)現(xiàn)鎂是葉綠素的組成成分，缺鎂會(huì)導(dǎo)致葉綠素缺少而使光反應(yīng)強(qiáng)度降低，[H]和ATP合成不足而使暗反應(yīng)強(qiáng)度也降低。

例2：（2009海南單科，15）在其他條件適宜的情況下，在拱試植物正常進(jìn)行光合作用時(shí)突然停止光照，并在黑暗中立即開(kāi)始連續(xù)取樣分析，在短時(shí)間內(nèi)葉綠體中C3和C5化合物含量的變化是

A.C3和C5都迅速減少

B.C3和C5都迅速增加

C.C3迅速增加，C5迅速減少

D.C3迅速減少，C5迅速增加

解析：選C。突然停止光照后，光反應(yīng)供給暗反應(yīng)的[H]，ATP減少，C3的還原受阻而C5和CO2生成C3的速度短時(shí)間不變，所以C3積累C5減少。

例3：（2010海南單科，4）光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的物質(zhì)是（ ）

A.[H]和H2O B.[H]和ATP

C.ATP和CO2 D.H2O和CO2

解析：從圖解可知光合作用為暗反應(yīng)提供[H]和ATP，選B。endprint

摘 要：利用光合作用過(guò)程圖解從總體上把握光合作用過(guò)程與影響因素。

關(guān)鍵詞：光合作用 過(guò)程 影響因素 標(biāo)注

中圖分類號(hào)：G623 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）07（b）-0180-01

人教版必修1《分子與細(xì)胞》第5章第4節(jié)“能量之源——光與光合作用”，是“細(xì)胞的代謝”單元的重點(diǎn)內(nèi)容，學(xué)好本節(jié)內(nèi)容不僅有利于深入理解代謝的本質(zhì)，還為后面生態(tài)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。在《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》中對(duì)本節(jié)的具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)要求是：“說(shuō)明光合作用以及對(duì)它的認(rèn)識(shí)過(guò)程”“研究影響光合作用速率的環(huán)境因素”，分別屬于理解水平和應(yīng)用水平，在多年來(lái)的全國(guó)及各地高考中，光合作用是必考的，其重要性可想而知。筆者就自己多年生物教學(xué)中對(duì)課 本圖1“光合作用過(guò)程的圖解”（以下簡(jiǎn)稱圖解）的理解與應(yīng)用談?wù)勛约旱男牡谩?/p>

1 利用圖解，總結(jié)光合作用中的物質(zhì)變化和能量變化及兩個(gè)階段的聯(lián)系

教學(xué)中，我先讓學(xué)生仔細(xì)觀察圖解，然后提出一系列問(wèn)題讓學(xué)生思考：光合作用分幾個(gè)階段？各個(gè)階段的場(chǎng)所在哪兒？光反應(yīng)階段的需要的原料及產(chǎn)物各是什么？光能被吸收后到哪兒去了？光反應(yīng)階段的物質(zhì)變化的反應(yīng)式該怎樣書(shū)寫(xiě)？暗反應(yīng)階段需要的原料及產(chǎn)物各是什么？暗反應(yīng)階段的物質(zhì)變化的反應(yīng)式該怎樣書(shū)寫(xiě)？光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段有什么聯(lián)系？通過(guò)對(duì)以上問(wèn)題的思考，學(xué)生不難得出光合作用的物質(zhì)變化及能量變化過(guò)程。即：

光反應(yīng)階段的物質(zhì)變化：

水的光解：H2OO2+2[H]

光合磷酸化：ADP+Pi+能量ATP

光反應(yīng)階段的能量變化：光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活躍的化學(xué)能。

暗反應(yīng)階段的物質(zhì)變化：

CO2的固定：CO2+C52C3（注意，暗反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)：C5∶C3=1∶2）

C3化合物的還原：2C3+2[H]+ATP

C5+（CH2O）+ADP+Pi

暗反應(yīng)階段的能量變化：ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)椋–H2O）中穩(wěn)定的化學(xué)能。

光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段的關(guān)系：從圖解不難看出，光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供還原劑[H]和能量ATP，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi；沒(méi)有光反應(yīng)，暗反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行，沒(méi)有暗反應(yīng)，有機(jī)物無(wú)法合成。

2 利用圖解，總結(jié)影響光合作用的外部因素及對(duì)圖解的標(biāo)注

光對(duì)光合作用的影響：從光的角度分析，影響因素包括了光照強(qiáng)度、光照時(shí)間、光照面積和光質(zhì)四個(gè)方面。從而對(duì)原圖進(jìn)行標(biāo)注。

CO2對(duì)光合作用的影響： CO2是光合作用的原料，CO2n濃度對(duì)光合作用的影響在生產(chǎn)上的應(yīng)用表現(xiàn)為：施用有機(jī)肥；大棚作物可用CO2發(fā)生器等適當(dāng)提高棚內(nèi)CO2濃度；大田生產(chǎn)中的“正其行，通其風(fēng)”等。

水對(duì)光合作用的影響：植物缺水時(shí)，一方面使細(xì)胞的整體代謝速度降低；另一方面導(dǎo)致植物葉片氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)不足，植物光合作用下降。生產(chǎn)上通過(guò)適時(shí)適量的合理灌溉來(lái)解決作物對(duì)水的需求。

3 利用圖解，解析高考真題，深化對(duì)圖解的把握

例1：（2011課標(biāo)，3）番茄幼苗在缺鎂的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時(shí)間后，與對(duì)照組相比，其葉片光合作用強(qiáng)度下降，原因是（ ）

A.光反應(yīng)強(qiáng)度升高，暗反應(yīng)強(qiáng)度降低

B.光反應(yīng)強(qiáng)度降低，暗反應(yīng)強(qiáng)度降低

C.光反應(yīng)強(qiáng)度不變，暗反應(yīng)強(qiáng)度降低

D.光反應(yīng)強(qiáng)度降低，暗反應(yīng)強(qiáng)度不變

解析：選B。學(xué)生頭腦中只要有光合作用的圖解，稍加分析，可發(fā)現(xiàn)鎂是葉綠素的組成成分，缺鎂會(huì)導(dǎo)致葉綠素缺少而使光反應(yīng)強(qiáng)度降低，[H]和ATP合成不足而使暗反應(yīng)強(qiáng)度也降低。

例2：（2009海南單科，15）在其他條件適宜的情況下，在拱試植物正常進(jìn)行光合作用時(shí)突然停止光照，并在黑暗中立即開(kāi)始連續(xù)取樣分析，在短時(shí)間內(nèi)葉綠體中C3和C5化合物含量的變化是

A.C3和C5都迅速減少

B.C3和C5都迅速增加

C.C3迅速增加，C5迅速減少

D.C3迅速減少，C5迅速增加

解析：選C。突然停止光照后，光反應(yīng)供給暗反應(yīng)的[H]，ATP減少，C3的還原受阻而C5和CO2生成C3的速度短時(shí)間不變，所以C3積累C5減少。

例3：（2010海南單科，4）光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的物質(zhì)是（ ）

A.[H]和H2O B.[H]和ATP

C.ATP和CO2 D.H2O和CO2

解析：從圖解可知光合作用為暗反應(yīng)提供[H]和ATP，選B。endprint