第三章 第五节 第2课时 光反应和碳反应的过程-【精彩三年】2021-2022学年高中生物新教材必修1 分子与细胞课程探究与巩固word版（人教版 浙江专版）

第2课时　光反应和碳反应的过程 知识点一　光反应 (1)过程(物质变化) ①水的光解： H2O2H＋＋2e－＋O2 ②ATP的合成： ADP＋Pi＋能量ATP ③NADPH的合成： NADP＋＋H＋＋2e－NADPH (2)能量变化：光能→ATP与NADPH中的化学能。 (3)场所：__光合膜__中。 (4)反应物：__H2O__、ADP、Pi、NADP＋等。 (5)生成物：__O2__、NADPH、__ATP__等。 (6)条件：色素、光、酶。 知识点二　碳反应 (1)过程(物质变化) ①CO2的固定： CO2＋五碳糖2个三碳酸分子 ②三碳酸的还原： 2个三碳酸分子2个__三碳糖__ ③五碳糖的再生： 三碳糖__五碳糖__ (2)能量变化：ATP、NADPH中的化学能―→三碳糖中的化学能。 (3)场所：__叶绿体基质__。 (4)反应物：__CO2__、__ATP__、NADPH等。 (5)产物：三碳糖。 (6)三碳糖的去向：在叶绿体内，三碳糖作为原料用于__淀粉__、__蛋白质__和__脂质__的合成；大部分三碳糖运至叶绿体外，并且转变成__蔗糖__，供植物体所有细胞利用。 知识点三　光反应和碳反应之间的联系 光反应为碳反应提供__NADPH、ATP__，碳反应为光反应提供__ADP__、__Pi__和NADP＋，如图所示。 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)用同位素18O标记的H2O，参与光合作用过程后，将在产物的葡萄糖中发现18O。(　×　) (2)光反应产生的ATP在叶绿体内的转移方向为由叶绿体类囊体膜向叶绿体基质。(　√　) (3)光反应产生的ATP和NADPH是碳反应中将三碳酸分子还原为糖的能源物质。(　√　) (4)NADPH在碳反应中作为还原剂。(　√　) (5)卡尔文循环从一个五碳糖开始，循环的关键步骤是三碳酸被还原生成三碳糖。(　√　) 2．案例分析：如图是植物光合作用图解，图中序号表示物质，A、B表示生理过程，据图回答问题。 (1)类囊体膜上的光合色素吸收光能，将水分子裂解成氧和H＋，其中的H＋进一步转化为高能态的[　②　]__NADPH(或还原性氢)__，为碳反应提供能量。 (2)图中A表示的生理过程为__固定(或CO2的固定)__。 (3)美国人卡尔文用14C标记[　③　]__CO2(或二氧化碳)__， 追踪光合作用中碳元素的“行踪”。 (4)如果图中③表示的物质浓度突然下降，则三碳酸的浓度在短时间的变化趋势是__下降(或降低或变小或变少)__。 (5)据图分析，光强度主要是通过影响__光反应__， 进一步影响光合速率。 【解析】(1)光反应中水分子裂解成氧和H＋，其中的H＋和电子以及叶绿体基质中的NADP＋用于合成NADPH，还原氢属于高能化合物，为碳反应提供能量。(2)图中的A表示碳反应中的二氧化碳的固定。(3)达尔文用14C标记二氧化碳中的碳，追踪光合作用中碳元素的“行踪”，最终证明了二氧化碳中的碳转移到了有机物中。(4)图中的③二氧化碳的浓度下降，三碳酸的合成速率下降，而三碳酸的消耗速率不变，则短时间内三碳酸的含量下降。(5)光反应需要光照条件，因此光强度主要是通过影响光反应，进而影响光合速率。 比较项目 光反应 碳反应 场所 类囊体膜 叶绿体基质 时间 短促，以微秒计 较缓慢 条件 光、色素、酶、水 多种酶、CO2、NADPH、ATP 过程 利用光能使水光解产生O2，同时产生ATP和NADPH 将CO2还原为糖的一系列反应 物质变化 ①水的光解： H2O2H＋＋2e－＋O2 ②ATP的合成： ADP＋Pi＋能量ATP ③NADPH的合成： NADP＋＋H＋＋2e－NADPH ①CO2的固定： CO2＋五碳糖2个三碳酸分子 ②三碳酸分子的还原： 2个三碳酸分子2个三碳糖 ③五碳糖再生 能量变化 光能―→ATP、NADPH中活跃的化学能 活跃的化学能―→有机物中稳定的化学能 完成标志 O2释放、ATP和NADPH的生成 糖类等有机物的生成 联系 光反应能为碳反应提供ATP、NADPH，碳反应为光反应提供ADP、Pi、NADP＋。二者紧密联系，缺一不可 【提醒】 (1)在叶绿体中，ATP、NADPH由类囊体膜向叶绿体基质移动；ADP和NADP＋由叶绿体基质向类囊体膜移动。 (2)NADPH既是能量(活跃化学能)的载体，也是还原剂。每个三碳酸分子接受来自NADPH的氢和来自ATP的磷酸基团，形成三碳糖。 (3)光合作用中碳反应的产物三碳糖，在叶绿体内能作为合成淀粉、蛋白质和脂质的原料而被利用，但大部分运至叶绿体外，并且转变成蔗糖，供植物体所有细胞利用。 如图是马铃薯下侧叶片光合作用产物的形成及运输示意图，其中A