光合作用過程的圖解在教學中的應用

李茜

摘 要：利用光合作用過程圖解從總體上把握光合作用過程與影響因素。

關鍵詞：光合作用 過程 影響因素 標注

中圖分類號：G623 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）07（b）-0180-01

人教版必修1《分子與細胞》第5章第4節“能量之源——光與光合作用”，是“細胞的代謝”單元的重點內容，學好本節內容不僅有利于深入理解代謝的本質，還為后面生態系統的學習打下基礎。在《普通高中生物課程標準（實驗）》中對本節的具體內容標準要求是：“說明光合作用以及對它的認識過程”“研究影響光合作用速率的環境因素”，分別屬于理解水平和應用水平，在多年來的全國及各地高考中，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中對課 本圖1“光合作用過程的圖解”（以下簡稱圖解）的理解與應用談談自己的心得。

1 利用圖解，總結光合作用中的物質變化和能量變化及兩個階段的聯系

教學中，我先讓學生仔細觀察圖解，然后提出一系列問題讓學生思考：光合作用分幾個階段？各個階段的場所在哪兒？光反應階段的需要的原料及產物各是什么？光能被吸收后到哪兒去了？光反應階段的物質變化的反應式該怎樣書寫？暗反應階段需要的原料及產物各是什么？暗反應階段的物質變化的反應式該怎樣書寫？光反應階段和暗反應階段有什么聯系？通過對以上問題的思考，學生不難得出光合作用的物質變化及能量變化過程。即：

光反應階段的物質變化：

水的光解：H2OO2+2[H]

光合磷酸化：ADP+Pi+能量ATP

光反應階段的能量變化：光能轉變為ATP中活躍的化學能。

暗反應階段的物質變化：

CO2的固定：CO2+C52C3（注意，暗反應達到平衡時：C5∶C3=1∶2）

C3化合物的還原：2C3+2[H]+ATP

C5+（CH2O）+ADP+Pi

暗反應階段的能量變化：ATP中活躍的化學能轉變為（CH2O）中穩定的化學能。

光反應階段和暗反應階段的關系：從圖解不難看出，光反應為暗反應提供還原劑[H]和能量ATP，暗反應為光反應提供ADP和Pi；沒有光反應，暗反應無法進行，沒有暗反應，有機物無法合成。

2 利用圖解，總結影響光合作用的外部因素及對圖解的標注

光對光合作用的影響：從光的角度分析，影響因素包括了光照強度、光照時間、光照面積和光質四個方面。從而對原圖進行標注。

CO2對光合作用的影響： CO2是光合作用的原料，CO2n濃度對光合作用的影響在生產上的應用表現為：施用有機肥；大棚作物可用CO2發生器等適當提高棚內CO2濃度；大田生產中的“正其行，通其風”等。

水對光合作用的影響：植物缺水時，一方面使細胞的整體代謝速度降低；另一方面導致植物葉片氣孔關閉，CO2供應不足，植物光合作用下降。生產上通過適時適量的合理灌溉來解決作物對水的需求。

3 利用圖解，解析高考真題，深化對圖解的把握

例1：（2011課標，3）番茄幼苗在缺鎂的培養液中培養一段時間后，與對照組相比，其葉片光合作用強度下降，原因是（ ）

A.光反應強度升高，暗反應強度降低

B.光反應強度降低，暗反應強度降低

C.光反應強度不變，暗反應強度降低

D.光反應強度降低，暗反應強度不變

解析：選B。學生頭腦中只要有光合作用的圖解，稍加分析，可發現鎂是葉綠素的組成成分，缺鎂會導致葉綠素缺少而使光反應強度降低，[H]和ATP合成不足而使暗反應強度也降低。

例2：（2009海南單科，15）在其他條件適宜的情況下，在拱試植物正常進行光合作用時突然停止光照，并在黑暗中立即開始連續取樣分析，在短時間內葉綠體中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，光反應供給暗反應的[H]，ATP減少，C3的還原受阻而C5和CO2生成C3的速度短時間不變，所以C3積累C5減少。

例3：（2010海南單科，4）光反應為暗反應提供的物質是（ ）

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提供[H]和ATP，選B。endprint

摘 要：利用光合作用過程圖解從總體上把握光合作用過程與影響因素。

關鍵詞：光合作用 過程 影響因素 標注

中圖分類號：G623 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）07（b）-0180-01

人教版必修1《分子與細胞》第5章第4節“能量之源——光與光合作用”，是“細胞的代謝”單元的重點內容，學好本節內容不僅有利于深入理解代謝的本質，還為后面生態系統的學習打下基礎。在《普通高中生物課程標準（實驗）》中對本節的具體內容標準要求是：“說明光合作用以及對它的認識過程”“研究影響光合作用速率的環境因素”，分別屬于理解水平和應用水平，在多年來的全國及各地高考中，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中對課 本圖1“光合作用過程的圖解”（以下簡稱圖解）的理解與應用談談自己的心得。

1 利用圖解，總結光合作用中的物質變化和能量變化及兩個階段的聯系

教學中，我先讓學生仔細觀察圖解，然后提出一系列問題讓學生思考：光合作用分幾個階段？各個階段的場所在哪兒？光反應階段的需要的原料及產物各是什么？光能被吸收后到哪兒去了？光反應階段的物質變化的反應式該怎樣書寫？暗反應階段需要的原料及產物各是什么？暗反應階段的物質變化的反應式該怎樣書寫？光反應階段和暗反應階段有什么聯系？通過對以上問題的思考，學生不難得出光合作用的物質變化及能量變化過程。即：

光反應階段的物質變化：

水的光解：H2OO2+2[H]

光合磷酸化：ADP+Pi+能量ATP

光反應階段的能量變化：光能轉變為ATP中活躍的化學能。

暗反應階段的物質變化：

CO2的固定：CO2+C52C3（注意，暗反應達到平衡時：C5∶C3=1∶2）

C3化合物的還原：2C3+2[H]+ATP

C5+（CH2O）+ADP+Pi

暗反應階段的能量變化：ATP中活躍的化學能轉變為（CH2O）中穩定的化學能。

光反應階段和暗反應階段的關系：從圖解不難看出，光反應為暗反應提供還原劑[H]和能量ATP，暗反應為光反應提供ADP和Pi；沒有光反應，暗反應無法進行，沒有暗反應，有機物無法合成。

2 利用圖解，總結影響光合作用的外部因素及對圖解的標注

光對光合作用的影響：從光的角度分析，影響因素包括了光照強度、光照時間、光照面積和光質四個方面。從而對原圖進行標注。

CO2對光合作用的影響： CO2是光合作用的原料，CO2n濃度對光合作用的影響在生產上的應用表現為：施用有機肥；大棚作物可用CO2發生器等適當提高棚內CO2濃度；大田生產中的“正其行，通其風”等。

水對光合作用的影響：植物缺水時，一方面使細胞的整體代謝速度降低；另一方面導致植物葉片氣孔關閉，CO2供應不足，植物光合作用下降。生產上通過適時適量的合理灌溉來解決作物對水的需求。

3 利用圖解，解析高考真題，深化對圖解的把握

例1：（2011課標，3）番茄幼苗在缺鎂的培養液中培養一段時間后，與對照組相比，其葉片光合作用強度下降，原因是（ ）

A.光反應強度升高，暗反應強度降低

B.光反應強度降低，暗反應強度降低

C.光反應強度不變，暗反應強度降低

D.光反應強度降低，暗反應強度不變

解析：選B。學生頭腦中只要有光合作用的圖解，稍加分析，可發現鎂是葉綠素的組成成分，缺鎂會導致葉綠素缺少而使光反應強度降低，[H]和ATP合成不足而使暗反應強度也降低。

例2：（2009海南單科，15）在其他條件適宜的情況下，在拱試植物正常進行光合作用時突然停止光照，并在黑暗中立即開始連續取樣分析，在短時間內葉綠體中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，光反應供給暗反應的[H]，ATP減少，C3的還原受阻而C5和CO2生成C3的速度短時間不變，所以C3積累C5減少。

例3：（2010海南單科，4）光反應為暗反應提供的物質是（ ）

A.[H]和H2O B.[H]和ATP

C.ATP和CO2 D.H2O和CO2

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摘 要：利用光合作用過程圖解從總體上把握光合作用過程與影響因素。

關鍵詞：光合作用 過程 影響因素 標注

中圖分類號：G623 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）07（b）-0180-01

人教版必修1《分子與細胞》第5章第4節“能量之源——光與光合作用”，是“細胞的代謝”單元的重點內容，學好本節內容不僅有利于深入理解代謝的本質，還為后面生態系統的學習打下基礎。在《普通高中生物課程標準（實驗）》中對本節的具體內容標準要求是：“說明光合作用以及對它的認識過程”“研究影響光合作用速率的環境因素”，分別屬于理解水平和應用水平，在多年來的全國及各地高考中，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中對課 本圖1“光合作用過程的圖解”（以下簡稱圖解）的理解與應用談談自己的心得。

1 利用圖解，總結光合作用中的物質變化和能量變化及兩個階段的聯系

教學中，我先讓學生仔細觀察圖解，然后提出一系列問題讓學生思考：光合作用分幾個階段？各個階段的場所在哪兒？光反應階段的需要的原料及產物各是什么？光能被吸收后到哪兒去了？光反應階段的物質變化的反應式該怎樣書寫？暗反應階段需要的原料及產物各是什么？暗反應階段的物質變化的反應式該怎樣書寫？光反應階段和暗反應階段有什么聯系？通過對以上問題的思考，學生不難得出光合作用的物質變化及能量變化過程。即：

光反應階段的物質變化：

水的光解：H2OO2+2[H]

光合磷酸化：ADP+Pi+能量ATP

光反應階段的能量變化：光能轉變為ATP中活躍的化學能。

暗反應階段的物質變化：

CO2的固定：CO2+C52C3（注意，暗反應達到平衡時：C5∶C3=1∶2）

C3化合物的還原：2C3+2[H]+ATP

C5+（CH2O）+ADP+Pi

暗反應階段的能量變化：ATP中活躍的化學能轉變為（CH2O）中穩定的化學能。

光反應階段和暗反應階段的關系：從圖解不難看出，光反應為暗反應提供還原劑[H]和能量ATP，暗反應為光反應提供ADP和Pi；沒有光反應，暗反應無法進行，沒有暗反應，有機物無法合成。

2 利用圖解，總結影響光合作用的外部因素及對圖解的標注

光對光合作用的影響：從光的角度分析，影響因素包括了光照強度、光照時間、光照面積和光質四個方面。從而對原圖進行標注。

CO2對光合作用的影響： CO2是光合作用的原料，CO2n濃度對光合作用的影響在生產上的應用表現為：施用有機肥；大棚作物可用CO2發生器等適當提高棚內CO2濃度；大田生產中的“正其行，通其風”等。

水對光合作用的影響：植物缺水時，一方面使細胞的整體代謝速度降低；另一方面導致植物葉片氣孔關閉，CO2供應不足，植物光合作用下降。生產上通過適時適量的合理灌溉來解決作物對水的需求。

3 利用圖解，解析高考真題，深化對圖解的把握

例1：（2011課標，3）番茄幼苗在缺鎂的培養液中培養一段時間后，與對照組相比，其葉片光合作用強度下降，原因是（ ）

A.光反應強度升高，暗反應強度降低

B.光反應強度降低，暗反應強度降低

C.光反應強度不變，暗反應強度降低

D.光反應強度降低，暗反應強度不變

解析：選B。學生頭腦中只要有光合作用的圖解，稍加分析，可發現鎂是葉綠素的組成成分，缺鎂會導致葉綠素缺少而使光反應強度降低，[H]和ATP合成不足而使暗反應強度也降低。

例2：（2009海南單科，15）在其他條件適宜的情況下，在拱試植物正常進行光合作用時突然停止光照，并在黑暗中立即開始連續取樣分析，在短時間內葉綠體中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，光反應供給暗反應的[H]，ATP減少，C3的還原受阻而C5和CO2生成C3的速度短時間不變，所以C3積累C5減少。

例3：（2010海南單科，4）光反應為暗反應提供的物質是（ ）

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提供[H]和ATP，選B。endprint