第 1 页 共 3 页 第五章细胞的能量供应和利用
第四节 能量之源---光与光合作用
第三课时光合作用的过程
1教学过程：
导入：复习导入：写出光合作用的总化学方程式
光合作用是非常复杂的多步反应，总反应式不能表示光合作用具体的进行历程，这样很自然地就引入了光合作用的光反应和暗反应的过程的学习。
一阅读课本P103-104，回答下列问题：
1） 光合作用过程分为哪几个阶段？
2） 什么是光反应阶段？这个阶段发生的场所在哪里？需要什么条件？物质和能量是如何转变的？
3） 什么是暗反应阶段？这个阶段发生的场所在哪里？需要什么条件？物质和能量是如何转变的？
4） 光合作用受哪些外界因素的影响？这些因素是怎样影响光合作用的？
二光合作用的过程：
光合作用根据反应过程是否需要光能划分为光反应、暗反应两个阶段。
2．1光反应阶段：
①概念：光合作用第一个阶段中的化学反应，必须有光才能进行，这个阶段叫光反应阶段。
②场所：叶绿体的类囊体薄膜上
③条件：光、色素、酶
④原料：水
⑤物质变化：水的光解
ATP的合成
⑥能量变化：光能转变为活跃的化学能储存在ATP中。
叶绿体中光合色素吸收的光能，有两方面用途：一是将水分分解成氧和[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，作为活跃的还原剂参与暗反应阶段的化学反应中去。二是在有关酶的催化作用下，促进ADP与Pi发生化学反应，形成ATP，这样，光能就转变为储存在ATP中的化学能，这些ATP将参与光合作用第二个阶段的化学反应。
2．2暗反应阶段：
①概念：光合作用第二个阶段中的化学反应，有没有光都可以进行，这个阶段叫做暗反应阶段。
②场所：叶绿体的基质中
③条件：[H]、ATP、酶
④原料：二氧化碳
⑤物质变化：二氧化碳的固定：
三碳化合物的还原：
⑥能量变化：ATP中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能，
第五章_大气与园林植物
第五章大气与园林植物
地球表面大气圈，能维持地球稳定的温度，减弱紫外线对生物的伤害。
下部16km对流层中的水汽、粉尘等在热量的作用下，形成风、雨、霜、雪、露、雾和冰雹等，
调节地球环境的水热平衡，影响生物的生长发育。
工业化发展造成城市大气污染，危害人类和所有生物的生命活动，而园林植物具有净化城市
空气的重要作用。
第一节城市大气环境
（一）O2的生态作用
大气中的氧主要来自植物光合作用，少部分来自于大气层的光解作用，即紫外线分解大气外层的水汽放出氧。
氧气是生物呼吸的必需物质。种子萌发，参与氧化过程，与氧原子结合。
作用：呼吸，分解动植物残体
来源：光合作用、大气层的光解作用
臭氧的形成：光解作用，雷击产生
植物与氧
植物与动物一样呼吸消耗氧，但植物是大气中氧的主要生产者。植物光合作用中，每呼吸44g CO2，能产生32g O2。白天，植物光合作用释放的氧气比呼吸作用所消耗的氧气大20倍。据估算，每公顷森林每日吸收1吨CO2，呼出0.73吨氧；每公顷生长良好的草坪每日可吸收0.2吨CO2，释放0.15吨O2。如果成年人每人每天消耗0.75
kg氧，释放0.9 kg CO2，则城市每人需要10 m2森林或50 m2草坪才能满足呼吸需要。因此植树造林是至关重要的，不仅是美化环境，更主要的是给人类的生存提供了净化的空气环境。
（二）CO2的生态作用 CO2与植物
植物在光能作用下，同化CO2与水，制造出有机物。在高产植物中，生物产量的90—95%是取
自空气中的CO2，仅有5—10%是来自土壤。因此， CO2对植物生长发育具有重要作用。
各种植物利用CO2的效率不同，C3植物（水稻、小麦、大豆等）对CO2的利用效率低于C4植物
（甘蔗、玉米、高粱等）。
空气中CO2浓度虽为0.032%，但仍是高产作物的限制因素。这是因为CO2进入叶绿体内的速度
慢,效率低。
在强光照下，作物生长盛期， CO2不足是光合作用效率的主要限制因素，增加CO2浓度能直
第五章 植物的光合作用复习题参考答案
一、名词解释
1、光反应( light reaction)与暗反应(dark reaction )：光合作用中需要光的反应过程，是一系列光化学反应过程，包括水的光解、电子传递及同化力的形成；暗反应是指光合作用中不需要光的反应过程，是一系列酶促反应过程，包括CO2的固定、还原及碳水化合物的形成。
2、C3途径(C3 pathway )与C4途径(C4 pathway )：以RUBP为CO2受体、CO2固定后的最初产物为PGA的光合途径为C3途径；以PEP为CO2受体、CO2固定后的最初产物为四碳双羧酸的光合途径为C4途径。
3、光系统(photosystem, PS )：由不同的中心色素和一些天线色素、电子供体和电子受体组成的蛋白色素复合体，其中PSI的中心色素为叶绿素a P700，PSII的中心色素为叶绿素a P680.
4、反应中心( reaction center)：由中心色素、原初电子供体及原初电子受体组成的具有电荷分离功能的色素蛋白复合体结构。
5、光合午休现象(midday depression )：光合作用在中午时下降的现象。
6、原初反应(primary reaction )：包括光能的吸收、传递以及光能向电能的转变，即由光所引起的氧化还原过程。
7、磷光现象(phosphorescence phenomenon )：当去掉光源后，叶绿素溶液还能继续辐射出极微弱的红光，它是由三线态回到基态时所产生的光。这种发光现象称为磷光现象。
8、荧光现象(fluorescence phenomenon )：叶绿素溶液在透射光下呈绿色，在反射光下呈红色，这种现象称为荧光现象。
9、红降现象(red drop )：当光波大于685nm时，虽然仍被叶绿素大量吸收，但量子效率急剧下降，这种现象被称为红降现象。
10、量子效率(quantum efficiency )：又称量子产额或光合效率。指吸收一个光量子后放出的氧分子数目或固定二氧化碳的分子数目。
第五章⾃由基反应
第五章⾃由基反应
5.1 ⾃由基
⾃由基是含有⼀个或多个未成对电⼦的物种，它是缺电⼦物种，但通常不带电，因此它们的化学性质与偶电⼦的缺电⼦物种——例如碳正离⼦和卡宾——很不相同。
“基”（radical）这个词来⾃拉丁语“根”。“基”的概念最初⽤于代表贯穿于⼀系列反应始终保持不带电的分⼦碎⽚，⽽“⾃由
基”（free radical）的概念最近才被创造出来，代表⼀个不与任何其他部分成键的分⼦碎⽚。时⾄今⽇，“基”和“⾃由基”可以混
⽤，但“基”在特定⽂献中依然保留了它的原意（例如，有机结构中的R基）。
5.1.1 稳定性
本章讨论的⼤多数化学问题都涉及烷基⾃由基（·CR3）。它是⼀个七电⼦、缺电⼦的物种，其⼏何构型可以看做⼀个较钝的三
⾓锥，杂化类型兼有sp2和sp3成分，三⾓锥发⽣翻转所需能量很⼩。实际操作中，你可以把烷基⾃由基看做sp2杂化的。
烷基⾃由基和碳正离⼦都是缺电⼦物种，能稳定碳正离⼦的结构因素同样能稳定烷基⾃由基。烷基⾃由基可以被相邻的带孤对
电⼦的杂原⼦或π键所稳定——正如它们稳定碳正离⼦时那样——且稳定性顺序为3°＞2°＞1°。但是，在碳正离⼦和烷基⾃由
基的能量趋势之间依然存在两个主要的区别：
1.最外层含7个电⼦的C原⼦不如只含6个电⼦的C原⼦缺电⼦，因此烷基⾃由基不
如相应的碳正离⼦能量⾼。因此，极不稳定的芳基和1°烷基碳正离⼦从未观察到，但芳基和1°烷基⾃由基则相当常见。
2.对碳⾃由基⽽⾔，相邻的孤对、π键或σ键带来的额外稳定性不如碳正离⼦那么显
著。原因是：⼀个充满的AO或MO与⼀个碳正离⼦全空的AO之间的相互作⽤会将两个电⼦放置在⼀个能量降低的MO中，⽽⼀
个充满的AO或MO与⼀个碳⾃由基半充满的AO之间的相互作⽤会将两个电⼦放置在⼀个能量降低的MO中，⼀个电⼦放置在⼀
个能量升⾼的MO中。
尽管相邻的孤对、π键或σ键对碳⾃由基的稳定效果不如碳正离⼦，但若⼲个这些基团对⾃由基的稳定作⽤累积起来依然相当可
