光合作用作為生物最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝,其所固定的能量和形成的有機物幾乎是所有生物直接或間接的物質(zhì)和能量來源。在高考中占有十分重要的地位,下面對光合用的知識點進行歸納整理。
一、光合作用的概念、反應式及其過程
1.概念及其反應式
光合作用是指綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物,并且釋放出氧的過程。
總反應式:CO2+H2O───→(CH2O)+O2
反應式的書寫應注意以下幾點:(1)光合作用有水分解, 盡管反應式中生成物一方?jīng)]有寫出水,但實際有水生成;(2)“─→”不能寫成“=”。
對光合作用的概念與反應式應該從光合作用的場所——葉綠體、條件——光能、原料——二氧化碳和水、產(chǎn)物——糖類等有機物和氧氣來掌握。
2.光合作用的過程
?、俟夥磻A段:a、水的光解:2H2O→4[H]+O2(為暗反應提供氫);b、ATP的形成:ADP+Pi+光能─→ATP(為暗反應提供能量)
?、诎捣磻A段:a、CO2的固定:CO2+C5→2C3;;b、C3化合物的還原:2 C3+[H]+ATP→(CH2O)+ C5
復習光合作用過程,應注意:一是光合作用兩個階段的劃分依據(jù)——是否需要光能;二是應理清兩個反應階段在場所、條件、原料、結果、本質(zhì)上的區(qū)別與聯(lián)系(下表)。
項目
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光反應
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暗反應
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區(qū)別
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條件
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需要葉綠素、光、酶和水
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需要酶、ATP、[H](NADPH)、CO2
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場所
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在葉綠體類囊體薄膜上
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在葉綠體基質(zhì)中
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物質(zhì)
轉化 |
1.水的光解:2H2O→4[H]+O2
2.ATP形成:ADP+Pi+能量→ATP
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1.CO2的固定:CO2+C5→2 C3
2.C3的還原:C3→C5+(CH2O)+ H2O
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能量
轉化 |
光能→電能→儲存于ATP中的活躍的化學能
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ATP中活躍的化學能→(CH2O)中穩(wěn)定的化學能
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實質(zhì)
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光能轉變成活躍的化學能,并生成O2
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同化CO2形成(CH2O)、儲存能量
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聯(lián)系
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⑴光反應為暗反應提供[H]、ATP;暗反應為光反應提供ADP、Pi、NADP+;
⑵光反應為暗反應準備了物質(zhì)和能量,沒有光反應,暗反應無法進行;暗反應是光反應的繼續(xù),是形成有機物,并最終儲存能量的過程,沒有暗反應,有機物不能合成;因此,二者是一個整體,緊密聯(lián)系、缺一不可。
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二、光合作用的意義
1.生物進化方面:一是光合作用產(chǎn)生的O2為需氧型生物的出現(xiàn)提供了可能;二是O2在一定條件下形成的臭氧(O3)吸收紫外線,減弱太陽輻射對生物的影響為水生生物到達陸地提供了可能;三是光合作用產(chǎn)生的大量有機物為較高級異養(yǎng)型生物的出現(xiàn)提供了可能。
2.現(xiàn)實意義:提高光合作用效率,解決糧食短缺問題。主要應滿足光合作用所需條件,內(nèi)部條件——植物所需的各種礦質(zhì)元素、光合作用的面積(適當密植),外部條件——充足的原料(CO2和H2O)、適宜的光照、較長的光合作用時間。
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