逍遥学能 2014-07-21 16:58
光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。对于维持大气的相对稳定及生物体的能量供应及生物的进化具有重要的作用。它既是同学们高考备考的重点又是学习的难点，故有必要将其做一归纳剖析，再现其知识要点。
一、辨析“光合作用中的光反应与暗反应”
比较
项目
光反应
暗反应
区别
条件
光照、色素、酶、水等
多种酶、ATP、[H]（NADPH）、CO2
场所
叶绿体的囊状结构薄膜上
叶绿体内的基质中
物质变化
①水的光解：2H2O→4[H]+O2
②ATP的形成：ADP+Pi+能量→ATP
①CO2固定：CO2＋C5 →2C3
② C3的还原：2C3→（C H2O）+ C5
能量变化
色素将光能转变为电能，电能转变为ATP中的活跃的化学能
ATP中活跃的化学能转变成有机物中的稳定的化学能
实质
光反应把光能转变成活跃的化学能，通过暗反应把二氧化碳和水合成有机物，同时把活跃的化学能转变成稳定的化学能贮存在有机物中
联系
①准备阶段：光反应为暗反应提供[H]、ATP；②完成阶段：暗反应为光反应提供ADP+Pi作为合成ATP的原料；③总反应式：CO2 + H2O (CH2O) + O2。总之，没有光反应，暗反应就无法进行，没有暗反应，有机物就无法合成。
要点诠释：①绝大多数叶绿素a、全部叶绿素b和类胡萝卜素可以吸收和传递光能，少数处于特殊状态的叶绿素a可以吸收和转换光能。②ATP的产生场所主要有三个：细胞质基质、叶绿体和线粒体。但要注意的是叶绿体的光反应阶段产生的ATP主要为暗反应中二氧化碳的还原供能，而NADPH除在此过程中充当还原剂外也提供能量。③不要误认为“植物白天进行光反应，夜里进行暗反应”，因为在正常情况下，暗反应之正常进行除其自身及外界条件外，需要光反应提供之 [H]和ATP。相反，如果暗反应受阻，光反应因产物积累也会使其不能正常进行。④上表总反应式中的光合产物（CH2O）代表糖类，包括单糖（葡萄糖和果糖）、二糖（蔗糖）和多糖（淀粉），其中以蔗糖和淀粉最为普遍，但一些实验证明，蛋白质、脂肪和有机酸也都是光合作用的直接产物。
二、盘点“光合作用中各物质的变化情况”
环境因素
C3
C5
[H]和ATP
(CH2O)
CO2供应不变
停止光照
(较强→弱)
增加
减少
减少或没有
减少或没有
突然光照
（弱→较强）
减少
增加
增加
增加
光照不变
停止CO2的供应
（较高→低）
减少
增加
增加
减少或没有
CO2的供应增加（低→较高）
增加
减少
减少
增加
要点诠释：分析中间产物含量的变化，关键是抓住物质的来源和去路两个要点。①光照骤减→光反应减弱→[H]、ATP生成减少，→C5和（CH2O）减少，C3去路减少；CO2供应不变→C5固定CO2生成C3来源增加→C5减少，C3却因还原减少和生成继续而增加→结果：[H]、ATP和C5减少，C3增加。突然光照过程分析从略。②CO2供给不足→CO2固定减少→C3生成减少，却被继续还原而消耗→C3减少，而[H]、ATP、C5则因为消耗减少和继续生成而增加→结果：[H]、ATP和C5增加，C3减少。CO2供给增加过程分析从略。③总之，无论光照强度还是CO2浓度改变时，[H]、ATP、C5的变化总是呈正相关，而与C3变化则相反。 为方便记忆，可总结为：无（弱）光C3多，无碳（CO2浓度低）C3少。
三、梳理“影响光合作用的因素及其应用”
非生物因素
对光合作用的影响
在生产上的应用
光
光照的时间长短，光照的强度，光质（光的波长）等都会影响光合产物的积累
延长光合作用的时间：轮作；增大光合作用的面积：合理密植；间作；温室大棚使用无色透明玻璃
温度
光合作用需要多种酶参与，温度能够影响其活性
适时播种，温室大棚中白天适当提高温度，晚上适当降低温度
二氧化碳浓度
适当提高其浓度，能提高光能利用率
施用有机肥，合理密植，大棚中及时通风和用二氧化碳发生器来生产等措施
必需矿质元素
矿质元素会直接或间接影响光合作用
合理施肥（增施有机肥和化肥），中耕松土。无土栽培时，要注意通气及时更新培养液和适当加水稀释
水
水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质
合理灌溉，大棚中还要注意空气湿度
要点诠释：影响光合作用的这些因素中任何一种改变都将影响光合作用过程。分析各因素时，要结合相关光合作用曲线进行对比分析，同时注意同生产实践相联系。①光照的影响要注意光补偿点、光饱和点，光合作用“午休”现象；②温度的影响要注意温度通过影响酶的活性来影响代谢(一般温度变化对暗反应的影响更明显)，酶活曲线的变化；③CO2浓度的影响要注意 CO2补偿点、CO2饱和点；④矿质元素中如Mg是叶绿素的组成成分，N是光合酶的组成成分，P是ATP分子的组成成分等等；⑤水分还能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内。植物过分缺少水分，生理功能受到严重影响，光合作用也将受阻。