光反应阶段和暗反应阶段的区别和联系:
比较项
目
光反应暗反应
区别场
所
叶绿体类囊体的薄膜
上
叶绿体基质中
条
件
色素、光和酶不需色素和光，需多种酶
反
应
产
物
[H]、O2、ATP有机物（CH2O）、ADP、Pi
反
应
性
质
光化学反应酶促反应
光
的
影
响
必须在光下进行有光无光都能进行
物
质
变
化
能
量
变
化
光能→ATP中活跃的
化学能
ATP中活跃的化学能→糖类等有
机物中稳定的化学能
实
质
光能转化为化学能，放
出O2
同化CO2生成（CH2O）
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光反应和暗反应的对比 一、反应场所 光反应：叶绿体类囊体薄膜上 暗反应：叶绿体的基质中 二、反应步骤 光反应： 1．光能的吸收、传递和转换——原初反应在光照下，叶绿素分子吸收光能，被激发出一个高能电子。该高能电子被一系列传递电子的物质有规律地传递下去。叶绿素分子由于失去一个电子，就留下一个空穴，这空穴立刻从电子供体得到一个电子来填补，使叶绿素分子恢复原来状态，准备再一次被激发。这样，叶绿素分子不断被激发，不断给出高能电子，又不断地补充电子，就完成了从光能到电能的过程——原初反应。 2．电子传递和光合磷酸化——原初反应中的电能再用作水的光解和光合磷酸化，经过一系列电子传递体的传递，最后形成ATP和NADPH，H+。 (1)水的光解和氧的释放：当叶绿素分子吸收光能后，被激发出一个高能电子，处于很不稳定的状态，有极强的夺回电子的能力。经实验证明，它是从周围的水分子中夺得电子，因而促使水的分解。其中的氧被释放出来，氢和辅酶Ⅱ（NADP）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH)。 (2)光合磷酸化：光合作用中形成的高能电子在传递过程中，拿出一部分能量使ADP和(P)结合形成ATP的过程，叫做光合磷酸化。光合作用中磷酸化跟电子传递是偶联的，一般认为光合磷酸化偶联因子是它们之间的物质联系。到此为止，ATP和NADPH已形成了，它们是光合作用的重要中间产物，一方面因为这两者都能暂时贮存能量，继续向下传递；另一方面因为NADPH的H又能进一步还原二氧化碳，并把它固定成中间产物。 暗反应： 绿叶从外界吸收来的二氧化碳，不能直接被氢[H]还原。它必须首先与植物体内的一种含有五个碳原子的化合物（简称五碳化合物，用C5表示）结合，这个过程叫做二氧化碳的固定。一个二氧化碳分子被一个五碳化合物分子固定以后，很快形成两个含有三个碳原子的化合物（简称三碳化合物，用C3表示）。在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP释放出的能量并且被氢[H]还原。其中，一些三碳化合物经过一系列变化，形成糖类；另一些三碳化合物则经过复杂的变化，又形成五碳化合物，从而使暗反应阶段的化学反应循环往复地进行下去。 三、区别 1、光反应需要色素、光和酶，暗反应不需色素和光，需多种酶； 2、光反应反应产物为[H]、O2、ATP，暗反应反应产物为有机物（CH2O）、ADP、Pi； 3、光反应的反应性质是光化学反应，暗反应的反应性质是酶促反应； 4、光反应必须在光下，进行暗反应有光无光都能进行； 5、光反应中光能→ATP中活跃的化学能，暗反应中ATP中活跃的化学能→糖类等有机物中稳定的化学能； 6、光反应的实质是光能转化为化学能，暗反应的实质是放出O 2同化CO 2 生成 （CH 2 O）。 四、光合作用中形成的高能电子在传递过程中，拿出一部分能量使ADP和(P)结合形成ATP的过程，叫做光合磷酸化。
植物和藻类利用自身的叶绿素将可见光转化为能量（包括光反应和暗反应）驱动二氧化碳和水转化为有机物并释放氧气的过程。它是生物界赖以生存的生化反应过程，也是地球碳氧循环的重要媒介。 【基本概念】 光合作用公式 二氧化碳＋水―光/叶绿体→有机物（主要是淀粉）＋氧气 6CO2+6H2O―光/叶绿体→C6H12O6+6O2 中文解释 光合作用（Photosynthesis）是植物、藻类利用叶绿素和某些细菌利用其细胞本身，在可见光的照射下，将二氧化碳和水（细菌为硫化氢和水）转化为有机物，并释放出氧气（细菌释放氢气）的生化过程。植物之所以被称为食物链的生产者，是因为它们能够通过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量。通过食用，食物链的消费者可以吸收到植物及细菌所贮存的能量，效率为10%～20%左右。对于生物界的几乎所有生物来说，这个过程是它们赖以生存的关键。而地球上的碳氧循环，光合作用是必不可少的。 详细机制 植物利用阳光的能量，将二氧化碳转换成淀粉，以供植物及动物作为食物的来源。叶绿体由于是植物进行光合作用的地方，因此叶绿体可以说是阳光传递生命的媒介。 （1）原理 植物与动物不同，它们没有消化系统，因此它们必须依靠其他的方式来进行对营养的摄取。就是所谓的自养生物。对于绿色植物来说，在阳光充足的白天，它们将利用阳光的能量来进行光合作用，以获得生长发育必需的养分。 这个过程的关键参与者是内部的叶绿体。叶绿体在阳光的作用下，把经有气孔进入叶子内部的二氧化碳和由根部吸收的水转变成为淀粉，同时释放氧气： （2）注意事项 上式中等号两边的水不能抵消，虽然在化学上式子显得很特别。原因是左边的水，是植物吸收所得，而且用于制造氧气和提供电子和氢离子。而右边的水分子的氧原子则是来自二氧化碳。为了更清楚地表达这一原料产物起始过程，人们更习惯在等号左右两边都写上水分子，或者在右边的水分子右上角打上星号。 （3）光反应和暗反应（高中生物课本中称之为暗反应，也有些地方称之为碳反应） 光合作用可分为光反应和暗反应两个步骤。 （4）光反应 条件：光，色素，光反应酶 场所：囊状结构薄膜上 过程：水的光解：2H2O→4[H]+O2↑(在光和叶绿体中的色素的催化下） ATP的合成：ADP+Pi→ATP（在光、酶和叶绿体中的色素的催化下） 影响因素：光强度，水分供给植物光合作用的两个吸收峰 叶绿素a,b的吸收峰过程：叶绿体膜上的两套光合作用系统：光合作用系统一和光合作用系统二，（光合作用系统一比光合作用系统二要原始，但电子传递先在光合系统二开始）在光照的情况下，分别吸收680nm和700nm波长的光子（以蓝紫光
光合作用的过程 ?光合作用过程： 1、光合作用的概念： 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。 2、光合作用图解： 3、光合作用的总反应式及各元素去向 ?光反应与暗反应的比较：
? ?易错点拨： 1、光合作用总反应式两边的水不可轻易约去，因为反应物中的水在光反应阶段消耗，而产 物中的水则在暗反应阶段产生。
2、催化光反应与暗反应的酶的分布场所不同，前者分布在类囊体薄膜上，后者分布在叶绿 体基质中。 知识拓展： 1、氮能够提高光合作用的效率的原因是：氮是许多种酶的组成成分光合作用的场所：光合 作用第一个阶段中的化学反应，必须有光才能进行。在类囊体的薄膜上进行；光合作用的第二个阶段中的化学反应，有没有光都可以进行。在叶绿体基质中进行。 2、玉米是C4植物，其维管束鞘细胞中含有没有基粒的叶绿体，能够进行光合作用的暗反 应。C4植物主要是那些生活在干旱热带地区的植物。 ①四碳植物能利用强日光下产生的ATP推动PEP与CO2的结合，提高强光、高温下的光合 速率，在干旱时可以部分地收缩气孔孔径，减少蒸腾失水，而光合速率降低的程度就相对较小，从而提高了水分在四碳植物中的利用率。 ②二氧化碳固定效率比C3高很多,有利于植物在干旱环境生长。C3植物行光合作用所得的 淀粉会贮存在叶肉细胞中；而C4植物的淀粉将会贮存于维管束鞘细胞内，维管束鞘细胞不含叶绿体。 3、光合细菌：利用光能和二氧化碳维持自养生活的有色细菌。光合细菌(简称PSB)是地球 上出现最早、自然界中普遍存在、具有原始光能合成体系的原核生物，是在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌的总称，是一类没有形成芽孢能力的革兰氏阴性菌，是一类以光作为
光反应暗反应光合作用 【学习目标】 （4）分析人类对光合作用的探究历程，形成光合作用的概念，并能简述出光合作用的原料、产物、条件和反应场所。理解科学过程，领会技术（同位素示踪法）与科学的关系，学习科学家质疑、创新、勇于实践的科学精神和科学态度。 （5）尝试探究环境因素对光合作用强度的影响，说出光合作用原理的应用，理解光合作用是生物界乃至整个自然界最基本的物质代谢和能量代谢。（6）简述化能合成作用。【自主学习】 （三）光合作用的探究历程 1．光合作用概念：是指绿色植物通过________，利用____能，把___________转化成储存能量的_____________，并且释放出________的过程。 2．探究历程：（1）1771年，英国科学家普利斯特利实验证实：________________________________。（2）荷兰科学家英格豪斯发现：只有在______________下，只有_____________才能更新空气。1785年明确了：绿叶在光下吸收__________，释放_______________。（3）1845年，德国科学家梅耶指出：植物进行光合作用时，把_______能转换成________能储存起来。（4）1864年，德国科学家萨克斯实验证明：光合作用产生________。①、饥饿处理：将绿叶置于_____数小时，耗尽其____________________。②、遮光处理：绿叶一半________，一半_________________。③、光照数小时：将绿叶放在光下，使之能进行光合作用。④、碘蒸汽处理：遮光的一半____________，暴光的一侧边__________。实验证明：光合作用产生________。（5）1939年，美国科学家鲁宾和卡门用____________法实验证明：光合作用释放的氧气来自_____：①、用18O标记H2O和CO2，得到H218O和C18O2。②、将植物分成两组，一组提供___________和CO2，另一组提供H2O和______________。③、在其他条件都相同的情况下，分别检测植物释放的O2。④、实验结果：只有提供_________时，植物释放出18O2。结论：光合作用释放的氧气来自_________。（6）卡尔文循环——卡尔文实验：小球藻提供用14C标记的14CO ，追踪光和作用过程中C的运动途径，结论：光合作用产生的有机物中的碳来自2 _______________。 （四）光合作用过程 反应式：其中（2）表示的（五）光合作用原理的应用
高中生物《光合作用的过程》教学设计 一、教材分析 本节课为高中生物必修1《分子与细胞》（人教版）第5章第4节《能量之源──光与光合作用》中的学习内容。第4节的教学包括“捕获光能的色素和结构”、“光合作用的原理和应用”两小节。“光合作用的过程”是继《光合作用的探究历程》学习之后，教师引领学 生深入而有简短地认识光合作用过程中化学反应的实质的最重要、最核心的教学内容。 二、教学目标 知识目标 1．概述光合作用的光反应和暗反应阶段的化学反应，比较二者 的区别和联系； 2．从物质转变和能量转换的角度，简述光合作用的实质。 技能目标 1．尝试对光合作用过程的图解进行自主性、探索性的学习； 2．尝试利用“同位素标记法”探究H2O中的氢原子在光合作用中的转移途径； 情感目标 通过模仿学习科学家的研究方法，通过与老师和同学的合作学习 与探究，体验自主学习、探究学习与合作学习成功的的乐趣。
三、教学重点和难点 教学重点：光合作用的过程和实质，光反应过程和暗反应过程的 区别和联系； 教学难点：光反应、暗反应过程中物质和能量的转变过程。 四、教学设计思路 教学过程秉承“学生为主体，教师为主导”的教学理念，学生按 照学案实施流程和教师的引导，首先可通过自主阅读课本有关段落， 简要寻找、梳理出光合作用两个阶段的知识要点，然后在教师指导下，深入理解、注重比较并学会归纳知识要点。 整个学习过程教师要注意方法的介绍、学情的关注和适时点拨。 特别注重通过图解的认识、列表的比较，认清光合作用的光反应和暗反应中，物质和能量的变化过程、化学反应发生的部位和条件等，让 学生能够真正明确光反应和暗反应这两个阶段中，物质变化的来龙去脉和伴随着的能量转换过程，以便从整体上认识、理解和掌握光合作用全过程。 五、教学过程的实施 教师的组织和引导学生活动设计意图
§4补充3-CAM途径、光反应与暗反应 知识点 1、高等植物的碳同化途径有三条,即C3途径、C4途径和CAM（景天酸代谢）途径. ①C3途径.如水稻，黄瓜等(课本） ②C4途径.如玉米，高粱等。(C4植物） ③.CAM途径其特点是气孔夜间张开，白天关闭。夜间CO2能够进入叶中，也被固定在C4化合物中，与C4植物一样。白天有光时C4化合物释放出的CO2，参与卡尔文循环。由于CAM植物夜间吸进CO2，以苹果酸形式储存在液泡中，夜间细胞液pH下降。 2、光反应阶段与暗反应阶段既有区别又有联系，是缺一不可的整体。 联系：光反应为暗反应提供；暗反应为光反应提供。 区别：光反应需要光，暗反应有关无光都可以进行； 光反应速度较快，而暗反应速度较慢。 光反应和暗反应都需要多种酶，但暗反应需要的酶更多。等等 巩固练习 1．景天科植物A有一个很特殊的CO2同化方式：夜间气孔开放，吸收的CO2先形成苹果酸储存在液泡中（图中甲），当白天气孔关闭时，液泡中的苹果酸经脱羧作用，释放出CO2用于光合作用（图中乙），十字花科植物B的CO2 同化过程如图中丙。下列关于植物A和B的代谢过程的叙述，不合理 ．．．的是（） A．白天，影响植物A光合作用强度的外界因素有光照强度、温度、CO2浓度等。B．植物A光合作用所需的CO2全部来源于苹果酸的脱羧释放和呼吸作用产生。C．若突然降低环境中CO2浓度，短时间内，植物A细胞内的C3含量基本不变。D．若突然降低环境中CO2浓度，短时间内，植物B细胞内的C3含量降低。 2．仙人掌等多肉植物生长于热带干旱地区，这些植物经长期适应和进化，发展出特殊的固定二氧化碳的方式——景天酸代谢途径（如图）。下列相关说法不正确的是（）
光合作用的原理和过程
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光合作用的原理和过程 一、教材分析与教学设计思路?光合作用是植物体最基本的新陈代谢，是生物界物质和能量的基本来源。光合作用知识的掌握为生态系统结构和功能的学习奠定基础，当今人类社会面临的粮食、资源、环境等问题与光合作用有着密切联系,所以光合作用知识在全书教材中占有重要地位，是整个高中阶段的重点,也是高考必考的知识点。?本节教学设计意图沿着光合作用的发现历程对光合作用的光反应和暗反应这两个阶段从物质变化和能量转化的高度作深入的探讨和研究，引导学生从物质和能量转变的角度去理解光合作用的实质,掌握本节重点；同时希望通过对教材中科学家关于光合作用探究过程的经典实验的学习和分析,使学生体会经典实验所蕴含着科学探究的一般方法，初步建立科学探究的能力。 二、教学目标设计?1、知识目标:?(1）学生能够描述光合作用的认识过程。（2)描述光反应暗反应过程的物质变化和能量转化。?2、能力目标：?（1)尝试进行实验设计,学会控制自变量、设置对照实验。?(2)在有关实验、资料分析、思考与与讨论、探究等的问题讨论中，运用语言表达的能力及分享信息的能力。 ３、情感、态度和价值观目标：?通过光合作用的探究历程，学生能体验前人设计实验的技能和思维方式,同时能认识到科学是在不断的观察、实验和探索中前进的。通过光反应和暗反应关系的分析，能树立科学的辨证观点。
三、重点难点及确立依据： 1.教学重点 (1）光合作用的发现及研究历史。(2)光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。 ２.教学难点?光反应和暗反应的过程。?学生了解了在光合作用探索历程中所出现的问题和解决的方法,等于沿着科学家的发现思路作了一次思维的探究。这有利于培养学生的科学精神和科学思维，同时为讲述光合作用的原理做好知识铺垫。因此，光合作用的发现及研究历史是教学的重点。 光反应和暗反应过程的物质变化和能量转化比较抽象,又是理解光合作用实质、探究影响光合作用强度的环境因素的基础。因此,光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系是教学的重点和难点。?四、教法学法及媒体选择 1.教法及媒体选择 根据新课程理念,针对本节内容,我主要采取探究式教学与多媒体辅助教学相结合的方法。在教学过程中，以光合作用发现历程的经典实验为线索,启发学生从现象入手提出问题，进而设计实验进行验证，通过探究性学习，使学生积极主动地参与教学过程中,探索光合作用的实质，充分体现学生的主体地位。 因为光反应和暗反应过程的物质变化和能量转化比较抽象，而多媒体它不仅使教学视听化、形声化，而且使课堂的直观性更加突出；更重
《光合作用的过程》教学设计 1、教材分析 光合作用是第一册第三章《生物的新陈代谢》的重点内容之一。本章节内容按照课标安排应2课时完成，我准备改为3个课时：第一课时学习“光合作用的意义和发现”，第二课时“通过实验学习有关光合色素的知识”，第三课时具体学习“光合作用的过程”。本节教学设计是该节的第三课时内容。 通过对光合作用过程的学习，学生不仅要掌握该过程本身，更为重要的是掌握光反应阶段和暗反应阶段的关系，基粒和基质的关系，以及从光能、ATP分子中活跃的化学能到糖类分子中稳定的化学能这一能量转移过程。此外，还应了解暗反应阶段中一些三碳化合物形成糖类和另一些三碳化合物形成五碳化合物，再固定二氧化碳，而使暗反应连续进行下去，这些都反映了生命系统活动的有序性和自主性。 2、教学目标 （1）知识方面 a、掌握光合作用的过程、图解和实质。 C、理解影响光合作用的主要因素。 （2）、能力方面 a、通过光合作用过程中光反应阶段和暗反应阶段的学习，培养学生运用对比法进行学习的方法。 b、通过光合作用全过程的学习，培养学生综合分析推理的能力。 （3）、情感、价值观方面 借助光合作用的物质和结构及动态变化全过程的分析，认识普遍联系、运动变化等辩证唯物主义观点和结构与功能相统一的观点。 3、教学重点 光合作用的过程 4、教学难点 光合作用中的物质变化和能量变化 4、教具准备
多媒体课件 5、教学方法 提问法、自读课本、观察法、讲授法 6、教学过程 导入： 通过前面课时的学习，我们了解了光合作用的意义、发现过程以及叶绿体中所含的色素。下面，请同学们回答问题： 光合作用概念是什么？ （回答：光合作用是指绿色植物通过叶绿体利用光能，把CO2和H2O转化成储存能量的有机物，并且释放O2的过程） 教师在此利用多媒体课件同步展示叶绿体结构，重点给学生突出和光合作用密切相关的结构。并继续设问：CO2和H2O是怎样被利用的？有机物和O2 是怎样产生的？叶绿体所含有的色素和酶分别参与了什么步骤？光能去了哪里？有机物中的能量又是从何而来呢？小小的叶绿体内究竟进行了怎样复杂的变化？我想同学们正急于寻求答案。这节课我和大家一起来寻找正确答案――光合作用的过程。 【板书：光合作用的过程】 同学们请看大屏幕：（演示光合作用教学软件，光合作用的过程。） 屏幕上显示植物的叶片，放大特写其中的一个叶绿体，我们走进叶绿体，看到光合作用的具体过程。我们看到基粒上的囊状结构和基质正在进行着紧张的工作。看过画面，同学们有什么感觉？（回答：叶绿体太忙了！）由此说明，光合作用的过程是一个十分复杂的过程，他包括许多个化学反应。 我们可以看到一部分化学反应是在叶绿体内的囊状结构薄膜上进行的，另一部分化学反应是在叶绿体的基质内进行的。这样根据场所的不同，我们首先将光合作用过程分成两个阶段，发生在囊状结构薄膜上的是第一阶段，发生在叶绿体基质中的为第二阶段。 请同学们注意！在光合作用过程中，光能被叶绿体的哪一部位吸收了？原因是什么？ （观察后回答：被囊状结构吸收利用了。因为在囊状结构薄膜上有吸收、传
光合作用的原理和过程 一、教材分析与教学设计思路 光合作用是植物体最基本的新陈代谢，是生物界物质和能量的基本来源。光合作用知识的掌握为生态系统结构和功能的学习奠定基础，当今人类社会面临的粮食、资源、环境等问题与光合作用有着密切联系,所以光合作用知识在全书教材中占有重要地位，是整个高中阶段的重点，也是高考必考的知识点。 本节教学设计意图沿着光合作用的发现历程对光合作用的光反应和暗反应这两个阶段从物质变化和能量转化的高度作深入的探讨和研究，引导学生从物质和能量转变的角度去理解光合作用的实质，掌握本节重点；同时希望通过对教材中科学家关于光合作用探究过程的经典实验的学习和分析，使学生体会经典实验所蕴含着科学探究的一般方法，初步建立科学探究的能力。 二、教学目标设计 １、知识目标： （1）学生能够描述光合作用的认识过程。（2）描述光反应暗反应过程的物质变化和能量转化。 ２、能力目标： （1）尝试进行实验设计，学会控制自变量、设置对照实验。 （2）在有关实验、资料分析、思考与与讨论、探究等的问题讨论中，运用语言表达的能力及分享信息的能力。
３、情感、态度和价值观目标： 通过光合作用的探究历程，学生能体验前人设计实验的技能和思维方式，同时能认识到科学是在不断的观察、实验和探索中前进的。通过光反应和暗反应关系的分析，能树立科学的辨证观点。 三、重点难点及确立依据： 1.教学重点 （1）光合作用的发现及研究历史。（2）光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。 2.教学难点 光反应和暗反应的过程。 学生了解了在光合作用探索历程中所出现的问题和解决的方法，等于沿着科学家的发现思路作了一次思维的探究。这有利于培养学生的科学精神和科学思维，同时为讲述光合作用的原理做好知识铺垫。因此，光合作用的发现及研究历史是教学的重点。 光反应和暗反应过程的物质变化和能量转化比较抽象，又是理解光合作用实质、探究影响光合作用强度的环境因素的基础。因此，光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系是教学的重点和难点。 四、教法学法及媒体选择 1．教法及媒体选择 根据新课程理念，针对本节内容，我主要采取探究式教学与多媒体辅助教学相结合的方法。在教学过程中，以光合作用发现历程的经典实
《光合作用的过程》教案 执教者：王建锋一、教材分析： 此部分内容是人教版高中生物教材必修一《分子与细胞》第五章第四节第二部分内容的一小节内容。这部分内容虽然所占篇幅较少，但其的重要性与困难度都很高，学生理解起来较难，整节课知识性较强。光合作用的过程可以让学生从化学反应的角度去审视生命现象的实质，光合作用过程的学习为学习光合作用原理的应用奠定了基础。光合作用过程中的物质代谢和能量代谢是本节课的重点，也是难点所在。先引导学生回忆光合作用的研究历史，再通过一系列的设问以及3D动画以激发学生学习光合作用过程来龙去脉的兴趣，从而引入到光反应和暗反应的讲解。通过运用多媒体动画演示方法讲解，学生再通过设计表格比较光反应和暗反应的区别与联系加以巩固。 二、教学目标 （一）知识与技能 1．通过观看模拟动画、图示步骤，能描述光合作用的过程。 2．通过表格比较，能理解光反应与暗反应之间的区别和联系，以及光合作用的实质 （二）过程与方法 通过设计比较光反应和暗反应的表格，初步学会分析比较和归纳总结的方法。 （三）情感态度与价值观 通过同学之间的讨论，初步培养团队合作精神，并提高思维能力。 三、重点和难点 重点：光合作用中的物质代谢和能量代谢。 难点：光合作用中的物质代谢和能量代谢。 四、教学准备 多媒体课件、彩色粉笔。 五、教学过程：
六、板书设计 光合作用的过程 一、光反应的第一个阶段 1、场所：叶绿体类囊体 2、过程：(1)、水的光解 (2)、ATP的生成 3、能量：光能——活跃的化学能 4、要点：吸收的光能去路有二，色素吸收光能不需要酶。 二、光合作用的第二阶段 1、场所：叶绿体基质 2、过程：(1)、CO2的固定 (2)、ATP的水解 (3)、C3的还原和C5的重新形成 3、能量：活跃的化学能——稳定的化学能
光合作用过程教案 【篇一：光合作用的过程教学设计】 《光合作用的过程》教学设计 一、教学分析 1. 教材分析：本节课为高中生物必修1《分子与细胞》（人教版） 第5章第4节《能量之 源──光与光合作用》中的学习内容。第4节的教学包括“捕获光能 的色素和结构”、“光合作用的原理和应用”两小节。“光合作用的过程”是继《光合作用的探究历程》学习之后，是光合作用这一节内容 的重点，也是植物新陈代谢这一章的重点，该知识点的系统性很浅，也很抽象，是教师引领学生深入而有简短地认识光合作用过程中化 学反应的实质的最重要、最核心的教学内容。 2. 学情分析：通过对“捕获光能的色素和结构”以及“光合作用的探究历程”的学习，学 生对于光合作用已经有一定的认识。此时的学生具有一定的抽象能力、自学能力、归纳能力和推理能力。光反应和暗反应中物质和能 量的转变过程十分复杂，牵涉到许多物理学、化学等知识，理论性 很强，很抽象很枯燥，学生很难理解和掌握。教师要据此选择合适 的引导方法，帮助学生们理解记忆。 3. 教学条件分析：以黑板为主，边讲解边画出光合作用过程图 4. 教 学重点和难点 重点：光合作用的过程和实质，光反应过程和暗反应过程的区别和 联系；难点：光反应、暗反应过程中物质和能量的转变过程。二、教学目标 1. 知识目标：掌握光合作用的过程、图解和实质；概述光合作用的 光反应和暗反应阶段的 化学反应，比较二者的区别和联系；从物质转变和能量转换的角度，简述光合作用的实质。 2. 能力目标：能够通过阅读教材中的内容，归纳光合作用光反应和 暗反应的基本特征；根 据光合作用过程中光反应和暗反应之间的关系，能够分析当外部条 件发生变化时，叶绿体内三碳化合物和五碳化合物等物质的变化， 培养学生分析和解决问题的能力。 3. 情感态度价值观：借助光合作 用的物质和结构及其动态变化全过程的分析，认识普遍联
光反应和暗反应都是什么有哪些联系和区别 很多同学都想知道生物学中的光反应和暗反应到底是什幺意思，二者又 有什幺联系和区别呢，本文就来为注意解答，希望能够帮助到大家。 1 什幺是光反应光反应又称为光系统电子传递反应。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。 反应条件必须要满足光照、光合色素、光反应酶；另外反应场所是在叶绿 体的类囊体薄膜中；反应过程眼反应方程式表示出来是：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→ATP（在光、酶和叶绿体中的色素的催化下）。 1 什幺是暗反应暗反应是CO 2 固定反应也称碳固定反应。碳固定反应开始 于叶绿体基质, 结束于细胞质基质，C3 途径CO2 受体为RuBP，最初产物为3-磷酸甘油酸(PGA)；C4 途径CO2 受体为PEP，最初产物为草酰乙酸(OAA)；景天科酸代谢途径夜间固定CO2 产生有机酸，白天有机酸脱羧释放CO2，进行CO2 固定。 暗反应的实质是一系列的酶促反应。反应条件是要有暗反应酶；反应场所 在叶绿体基质中；影响因素包括温度、CO2 浓度、酸碱度等，不同的植物， 暗反应的过程不一样，而且叶片的解剖结构也不相同。这是植物对环境的适 应的结果。 暗反应可分为C3、C4 和CAM 三种类型。三种类型是因二氧化碳的固定 这一过程的不同而划分的。对于最常见的C3 的反应类型，植物通过气孔将 CO2 由外界吸入细胞内，通过自由扩散进入叶绿体。叶绿体中含有C5，起到
光反应与暗反应的过程 [引入]：教师利用多媒体投影，带领学生回顾关于叶绿体的结构以及功能：教师提问引领： 1、叶绿体的功能是什么？ 2、叶绿体完成光合作用过程中，原料有哪些？产物有哪些？ 3、与功能相适应，叶绿体在结构上有哪些特点？ 4、完成代谢所需要的酶，在不同的结构、不同的化学反应中类型相同吗？ 教师通过提问，启发学生按照生物学中结构与功能必定相适应的原理进行思考分析，就会产生疑问：光合作用中所利用的原料水和二氧化碳所参与的反应过程应该是不同的，而这个过程中进行催化的酶的类型也不相同。为了保证细胞的代谢能高效而有条不紊的进行，这两个反应的场所也会有区别。那么究竟在什么场所，进行了哪些化学反应呢？ [教师板图，并不断提问领导学生进行思考补充] 一、光反应 1、光合作用进行的必要条件就是有光照。能利用光能的结构是什么？ （学生回答，教师画出基粒示意图，并标注其上有色素） 2、光合作用的本质是利用光能合成有机物。光能能够直接成为糖类等有机物中 的能量吗？ （学生思考回答，教师板图ATP的形成，注明酶的催化） 3、通过背景知识，提示学生在ATP的形成过程中，接受的是水在色素作用下传 递的一系列的电子的能量。 （学生会补充，在色素的作用下会产生水被分解成[H]和氧原子，教师板图，并注明这个过程为水的光解） 教师总结：在叶绿体的类囊体结构的薄膜上，通过色素对光能的吸收、传递、转化，水被光解成[H]和氧原子，氧原子结合形成氧气分子。同时被吸收的光能传递给ADP和Pi，储存在ATP中，成为活跃的化学能。 二、暗反应 1、有研究表明，某些植物在夜间仍然能够吸收二氧化碳，但是不会形成有机物， 到了白天才会出现有机物合成的现象，这说明了什么？ （学生思考回答：说明二氧化碳的吸收是不需要光照的，但是有机物的合成还是和光反应有关。） 2、与暗反映有关的酶分布在叶绿体基质中，这表明暗反应的场所是否和光反应 相同？ （学生回答：光反应在基粒上，而暗反应在基质中。） 教师讲述关于暗反应过程的知识，同时进行板图。形成完整的光合作用过程的示意图。 请学生仔细观察板图，并思考回答以下问题（多媒体展示问题）： 3、光反应和暗反应的化学反应分别有哪里。 4、光反应产物分别有哪些用途。 5、光反应和暗反应的条件分别有哪些。 6、光反应和暗反应在物质和能量上有哪些联系。 7、二者能否相互促进、相互制约/ 8、光照、二氧化碳浓度的变化，对于[H]、三碳化合物、五碳化合物的含量变化 会产生怎样的影响。
《光合作用的过程——光反应阶段》 写好预板书：第四节 能量之源——光与光合作用 二、光合作用的原理和应用 （一）光合作用的探究历程 （二）光合作用的过程 (PPT1)接下来我们一起来学习《光合作用的过程》。 (PPT2)我们知道光合作用是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体，并且释放出氧气的过程。那么请大家拿出纸和笔根据光合作用的概念试着写出光合作用的反应式。首先给大家一个小小的提示，我们用（CH 2O ）表示糖类等有机物。（板书：1.光合作用的化学反应式：） 请一个同学上黑板上来写，XXX ，你来试试。 好，我看很多同学都写完了，我们大家一起来看一下。首先光合作用通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机体，并且释放出氧气。XXX 同学写的很好，大家看看自己的写对了没有，有错的同学自己改正一下。 (PPT3)下面请大家先快速阅读课本103的内容，阅读时思考下列问题：1.光合作用可分为哪几个阶段？划分依据是什么？2.光合作用的光反应阶段场所在哪里？3.光反应阶段中物质和能量是如何变化？（板书： 2.光反应阶段：） 时间差不多了，我们一起来揭开光和作用的神秘面纱。 首先，有谁愿意主动起来回答第一个问题？（学生回答） 回答的很好，请坐。 (PPT4)光合作用的过程是十分复杂的，它包括一系列化学反应。根据是否需要光能，人为的把它分为光反应阶段和暗反应阶段。很多同学会把它错误的认为“光反应和暗反应是两个反应”，这里大家要知道光反应阶段和暗反应阶段它是一个连续的过程，并没有明显的分界。 还有一点需要提醒一下大家，这里我们说是根据是否需要光能分为光反应阶段和暗反应阶段，那么是不是光反应阶段就需要光，暗反应阶段就不需要光呢？ 其实不然，课本上是这样说的“光合作用第一个阶段中的化学反应，必须有光才能进行，我们把这个阶段称为光反应阶段”而“光和作用的第二个阶段中的化学反应，有没有光都可以进行，称为暗反应阶段”。所以大家要特别注意，暗反应阶段是有无光均可以进行的。大家翻到课本104页，把第一段黑体字中“有没有光都可以进行”加上着重号。 还有两个问题我们先放一放，我们先重点来学习一下光反应阶段的内容。 (板画)光反应阶段的化学反应式在类囊体的薄膜上进行。首先叶绿体中的色素吸收光能将水分解成氧和[H]，氧直接以分子的形式释放出去，[H]则被传递到叶绿体内的基质中，作为活泼的还原剂，参与到暗反应阶段的化学反应中去，我们称这一步为水的光解。这里要注意[H]的写法，中括号不能漏掉。大家快速的看一下课本103页《相关信息》里的内容。 （板书：水的光解 ATP 的生成） CO 2+H 20(CH 2O)+O 2光能叶绿体
光合作用的暗反应中没有产生水 肖安庆龙南中学 1.1暗反应没有水生成 光合作用暗反应阶段的总反应式是（因文章只讨论物质变化，为表述和阅读方便，本文的所有反应式都省略了反应的条件）： 12H＋＋6CO 2＋18ATP＋12NADPH＋12H 2 O——C 6 H 12 O 6 ＋18ADP＋18Pi＋12NADP＋ 从总反应式我们可以看出，并没有水的生成，相反，还消耗了12分子水。可是，我们把反应式前后的H和O对比会发现，除ATP、ADP、Pi和NADP等总反应式中没体现的物质外，反应物中比生成物多出36个H和18个O。这些H和O到哪里去了呢？原来，他们进入了ADP和Pi中。 从分子差异中可以看出，ATP转化为ADP和Pi时会吸收2个H和1个O；相应的，ADP和Pi转化为ATP时则会产生1分子水或将分子中的2个H和1个O转移到其它分子。所以消耗18分子ATP的同时，吸收了暗反应中的36个H和18个O。 为印证这个推断，我们看一下Calvin循环中与ATP和H2O相关的具体步骤： 1)6 2羧基-3-酮基-1，5-二磷酸核糖＋ 6H 2 O——6水化中间产物 2)12 3-磷酸甘油酸＋ 12ATP —— 12 1,3-二磷酸甘油酸＋ 12ADP 3)12 1,3-二磷酸甘油酸＋12NADPH＋12H＋——12 3-磷酸甘油醛+12NADP＋＋12Pi 4)3 1,6-二磷酸果糖＋ 3H 2 O——3 6-磷酸果糖＋ 3Pi 5)6-磷酸果糖＋ H 2 O ——葡萄糖＋ Pi 6)2 1，7-二磷酸景天庚酮糖＋ 2H 2 O——2 7-磷酸景天庚酮糖＋ 2Pi 7)6 5-磷酸核酮糖＋ 6ATP—— 6 1,5-二磷酸核酮糖＋ 6ADP 从上述过程可以清楚地看出18分子ATP如何逐步转化成了ADP和磷酸，并消耗掉36个H和18个O。同时也可以看到12分子水是如何参加反应的。 可见，暗反应中并没有产生水，反而消耗水。那么整个光合作用有没有水产生呢？有!我们知道，光合作用的实际总反应式可以写成：