内容正文:
课时2 光反应与碳反应的基本过程
生物学
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梳理必备知识,储备素养根基
1
一、光反应将光能转化为化学能,并产生氧气
H+、O2和电子
场所 膜(光合膜)
物质
变化 (1)水光解:光能将水裂解为 ;
(2)NADPH与ATP的合成: 将NADP+还原为NADPH,并产生ATP,O2被释放到细胞外
能量
变化 光合色素吸收光能,将光能转化为
中的化学能
H+、e-
ATP和NADPH
类囊体
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光反应为碳反应提供的还原剂是什么物质?提供能量的是什么物质?
提示:NADPH;ATP与NADPH。
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二、碳反应将二氧化碳还原成糖
场所 叶绿体基质
物质
变化 (1)CO2固定:在酶的催化作用下,1个CO2分子与五碳糖结合,形成1个六碳分子;六碳分子随即分解成2个三碳酸分子。
(2)三碳酸的还原:
①每个三碳酸分子接受来自NADPH和ATP的能量,被NADPH还原形成三碳糖;
② 的再生。
(3)在叶绿体内,三碳糖作为原料用于 的合成。大部分三碳糖运至叶绿体外,并且转变成 ,供植物体所有细胞利用
能量
变化 中的能量转变为有机物中的化学能
五碳糖
淀粉、蛋白质和脂质
蔗糖
NADPH和ATP
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1.卡尔文循环中三碳酸的还原反应需要光反应提供什么物质?
提示:ATP和NADPH。
2.分析蔗糖合成或输出受阻,会引起卡尔文循环减速的原因。
提示:蔗糖合成或输出受阻,三碳糖大量积累于叶绿体基质中,导致光反应中NADPH和ATP的合成受阻,进而造成卡尔文循环 减速。
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[自主学习检测]——教材基础熟记于心
1.水在光下裂解为氢和O2,水中的氢(H+)在光下将NADP+还原为NADPH。( )
提示:水在光下裂解为H+、O2和电子,H+和e-将NADP+还原为NADPH。
2.光合作用的碳循环虽然不直接需要光,但只有在有光的条件下才能一轮一轮地循环。( )
提示:光合作用的卡尔文循环虽然不直接需要光,但只有在有光的条件下才能一轮一轮地循环。
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3.1个二氧化碳与1个五碳糖结合,形成2个三碳酸,然后2个三碳酸被还原成2个三碳糖。( )
4.卡尔文循环中,ATP在叶绿体基质中将三碳酸还原为三碳糖。
( )
提示:三碳酸还原过程中,ATP和NADPH提供能量,还原剂为NADPH。
5.碳反应不需要光,必须在黑暗条件下才能进行。( )
提示:碳反应需要光反应提供ATP和NADPH,发生条件可以是在光照下,也可以不在光照下。
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6.光强度突然下降后,短时间内叶绿体内ATP/ADP的值下降,O2的产生停止。( )
提示:光强度突然下降后,短时间内叶绿体内ATP/ADP的值下降,但O2的产生不会停止。
7.某正常进行光合作用的绿色植物,突然间停止光照的瞬间,细胞内五碳糖的含量减少。( )
×
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2
任务一 理解光反应原理,明确光反应过程
[任务突破]
光反应的误区分析
(1)明确光反应的场所:真核生物中,光反应的场所为类囊体膜——光合膜,原核生物中光反应的场所为光合膜。
(2)明确NADPH和ATP的生成原理:①生成NADPH的反应物为H+、e-及NADP+;②生成ATP的反应物为ADP、Pi,同时需要ATP合成酶催化。
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(3)明确光反应的能量转化形式:光反应为吸能反应,能量来源为光能,经过光反应,能量由光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能。
(4)明确光反应的生理过程与酶催化的关系:光合色素吸收光能不需要酶的催化,其他反应过程均需要酶的催化。
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[典例1](2022·宁波高一期末)如图表示植物叶肉细胞叶绿体的类囊体膜上发生的部分代谢过程,其中运输H+的转运蛋白有两种类型,从而实现H+在膜两侧间的穿梭。下列叙述错误的是( )
A.光合色素吸收的光能将水分解为氧、H+和电子
B.H+由类囊体腔进入叶绿体基质的方式是易化扩散
C.NADPH是活泼的还原剂,同时也储存一部分能量
D.叶绿体基质的pH低于类囊体腔内的pH
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[迁移应用]
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解析:在光反应阶段中光合色素吸