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摘要：光合作用是高中生物學(xué)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，學(xué)生對(duì)于其過(guò)程容易機(jī)械記憶，不能真正理解，解決問(wèn)題時(shí)會(huì)出現(xiàn)許多困難.本文旨在通過(guò)對(duì)光合作用圖解加以思考和改進(jìn)，對(duì)教材內(nèi)容適當(dāng)補(bǔ)充，目的在于幫助學(xué)生更好理解光合作用的過(guò)程，突破本節(jié)難點(diǎn).

關(guān)鍵詞：光合作用;圖解;改進(jìn)

光合作用是人教版高中生物必修1第5章第4節(jié)的內(nèi)容.本節(jié)課在生物學(xué)科中占有重要地位，是生物學(xué)習(xí)中的重點(diǎn)，光合作用可以根據(jù)是否需要光能，分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段，每一階段又包括許多化學(xué)反應(yīng)，非常復(fù)雜，所以，光合作用的過(guò)程也是學(xué)生不易理解的難點(diǎn).人教版必修1以圖解形式，直觀展現(xiàn)出光合作用過(guò)程，便于學(xué)生接受（如圖1）.但教材中的圖解過(guò)于簡(jiǎn)化，有些細(xì)節(jié)容易被學(xué)生遺漏，學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)仍會(huì)遇到許多困難.另一方面，大多數(shù)學(xué)生只是機(jī)械記憶光合作用的過(guò)程，不能做到真正理解并應(yīng)用.基于上述問(wèn)題，筆者經(jīng)過(guò)思考，對(duì)光合作用圖解做出如下改進(jìn)（如圖2）.

1 補(bǔ)充葉綠體的完整結(jié)構(gòu)

通過(guò)對(duì)初中生物的回憶以及對(duì)第3章第2節(jié)細(xì)胞器的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)知道光合作用的場(chǎng)所為葉綠體，知道葉綠體具有一定結(jié)構(gòu)，主要包括葉綠體基質(zhì)和類囊體堆疊形成的基粒.光合作用的光反應(yīng)過(guò)程主要是水光解釋放氧氣，這一過(guò)程是在類囊體薄膜上進(jìn)行的，因?yàn)?，在葉綠體的類囊體薄膜上有吸收光能的色素以及完成該過(guò)程所必要的酶，教材中只用一個(gè)圓代表類囊體薄膜，定位不夠清晰準(zhǔn)確，因此，畫出葉綠體的完整結(jié)構(gòu)，并在基粒上用圓點(diǎn)代表色素分子，用三角代表薄膜上的酶，用不同的符號(hào)表明色素和酶是不同的，有助于學(xué)生從整體上把握光反應(yīng)的場(chǎng)所，并在頭腦中形成基粒的立體結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)理性認(rèn)識(shí).同時(shí)，將[H]與ArIP的合成曲線與類囊體膜相重疊，表示這兩個(gè)過(guò)程也是在類囊體膜上進(jìn)行的，進(jìn)一步將葉綠體結(jié)構(gòu)與功能聯(lián)系起來(lái).

2 在圖解中表示出[H]的形成過(guò)程

光反應(yīng)過(guò)程中有[H]生成，同時(shí)，用于暗反應(yīng)中三碳化合物的還原，并為暗反應(yīng)提供少量能量.該過(guò)程教材內(nèi)容涉及較少，僅在左側(cè)相關(guān)信息中提到[H]是一種簡(jiǎn)化的表達(dá)方式，實(shí)際是指還原型輔酶Ⅱ.在細(xì)胞呼吸一節(jié)中也有關(guān)于[H]的合成與利用，而兩者[H]并非同種，在學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生常常將二者混為一談.因此，在圖解中將[H]的形成過(guò)程用箭頭標(biāo)出，有助于學(xué)生理解光合作用與呼吸作用中的[H]分別是什么，加深記憶.另一方面，通過(guò)改進(jìn)后的圖解也能讓學(xué)生直觀看到，NADPH為暗反應(yīng)供氫之后又轉(zhuǎn)變成氧化型輔酶Ⅱ，以保證NADP+與NADPH的含量相對(duì)穩(wěn)定.

3 標(biāo)注暗反應(yīng)過(guò)程中各物質(zhì)的系數(shù)

光合作用總反應(yīng)式為6COz+12H20 光能/葉綠體C6H1206+602+6H20，教材中給出的C01+HzO光能/葉綠體（ CH20）+02是簡(jiǎn)化的.從反應(yīng)式中可知，要想生成1moIC6 H12 06，需要6molC02.教材將反應(yīng)式簡(jiǎn)化，同時(shí)，圖解中也沒(méi)有標(biāo)出各物質(zhì)的系數(shù)，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)就容易不重視，認(rèn)為出現(xiàn)C02就能生成C6H1206.實(shí)際上，C01必須到達(dá)一定濃度后才會(huì)出現(xiàn)光合作用，這一點(diǎn)從C02濃度對(duì)光合作用的影響曲線就能看出（如圖3）.同時(shí)，教材中的暗反應(yīng)圖解只標(biāo)出了反應(yīng)物、中間產(chǎn)物和生成物，從圖解中只能看出ImoIC02，首先被固定成2mol三碳化合物，三碳化合物在[H]和ATP的作用下被還原成C6H1206和一部分五碳化合物，五碳化合物繼續(xù)參與到卡爾文循環(huán)中.仔細(xì)觀察后發(fā)現(xiàn)原圖解在碳守恒上沒(méi)能構(gòu)成循環(huán)[1]，因?yàn)椋琁mol五碳化合物固定ImoICO2，生成2mol三碳化合物，2mol三碳化合物經(jīng)還原生成1molC6H12 06已經(jīng)滿足6個(gè)碳原子守恒，哪里來(lái)的多余碳原子再被還原成五碳化合物呢？實(shí)際上，教材中的圖解是省略系數(shù)后的畫法，如果不向?qū)W生強(qiáng)調(diào)，學(xué)生常常會(huì)因?yàn)榇中倪z忘，只能記住反應(yīng)物和生成物，不知道它們的比例關(guān)系.改進(jìn)后的圖解標(biāo)出了暗反應(yīng)過(guò)程各物質(zhì)的系數(shù)，學(xué)生能直觀看到物質(zhì)間的變化關(guān)系，同時(shí)，也能理解C02濃度對(duì)光合作用的影響曲線為何不從原點(diǎn)開(kāi)始，既保證了碳原子守恒，又使暗反應(yīng)過(guò)程更加完整，學(xué)生記憶更加深刻.

參考文獻(xiàn)：

[1]陶有德.光合作用過(guò)程圖解的運(yùn)用及修改意見(jiàn)[J].中學(xué)生物教學(xué)，1994（03）：17.