第二節(jié)光合作用教學(xué)設(shè)計教案

1、   教學(xué)準備 1.   教學(xué)目標 1、說出對光合作用的認識過程。2、舉例說出主要的光合色素。3、概述光合作用的過程。4、舉例說出影響光合作用的環(huán)境因素。2.   教學(xué)重點/難點 教學(xué)重點：光合作用的發(fā)現(xiàn)及研究歷史過程中的各實驗步驟、結(jié)論、優(yōu)缺點。教學(xué)難點：光合作用的發(fā)現(xiàn)過程中各實驗如何巧妙地連接起來，如何過渡，如何引導(dǎo)學(xué)生進行思考探究從而得出正確結(jié)論。3.   教學(xué)用具 教學(xué)課件4.   標簽    教學(xué)過程 （一）、導(dǎo)入新課教師通過視頻展示一組預(yù)先攝制好的錄像，展示一學(xué)生

2、參觀現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)示范基地的大棚種植園的過程。以學(xué)生的角度 觀察大棚內(nèi)的溫度控制、人工補充光照、氣肥補充、空間合理利用等措施與光合作用的關(guān)系，并引導(dǎo)學(xué)生從不同角度，考察影響大棚種植的經(jīng)濟效益的因素。有些大棚用紅色或藍色的塑料薄膜代替普通塑料薄膜，在有的溫室內(nèi)懸掛發(fā)紅色或藍色光的燈管。（1）用這種方法有什么好處？不同顏色的光照對植物的光合作用會有影響嗎？（2）為什么不用綠色的塑料薄膜或補充綠色光源？學(xué)生活動：學(xué)生思考、討論。追根溯源，對絕大多數(shù)生物來說，活細胞所需能量的最終源頭是來自太陽的光能。太陽的光能是通過什么途徑進入生物體的？（二）、光合作用的認識過程案例一：過去，人們一直以為，小小的種子之所

3、以能夠長成參天大樹，完全依賴于土壤。事情果真是這樣？1648年，一位比利時的科學(xué)家范海爾蒙特對此產(chǎn)生了懷疑，于是他設(shè)計了這樣一個實驗：他把一棵重2.5 kg的柳樹苗栽種到一個木桶里，木桶里盛有事先稱過重量的土壤。以后，他每天只用純凈的雨水澆灌樹苗。為防止灰塵落入，他還專門制作了桶蓋。五年以后，柳樹增重80多千克，而土壤卻只減少了0.1 kg，海爾蒙特為此提出了植物生長所需的養(yǎng)料主要來自于水，而不是土壤這一觀點。范海爾蒙特的“柳樹實驗”進步之處在什么地方？不足之處又在什么地方？試用你已有的知識加以評價。進步之處是以實驗為證據(jù)推翻了人們傳統(tǒng)認識中“小小的種子之所以能夠長成參天大樹，完全依靠于土壤”

4、的觀點；不足之處是當(dāng)時他卻沒有考慮到空氣在植物生長（即光合作用）中的作用。那么是誰首先想到植物的生長與空氣的作用有關(guān)的呢？案例二：課件展示：（1）在光線充足的地方，我們將一支點燃的蠟燭和一只小白鼠分別放到兩個不同的密閉的玻璃罩里，看到蠟燭不久熄滅了，小白鼠也很快死去。（2）將點燃的蠟燭與綠色植物一起放在一個玻璃罩內(nèi)，置于充足光照條件下，蠟燭 不易熄滅。（3）將點燃的蠟燭與小白鼠一起放在一個玻璃罩內(nèi)，置于充足光照條 件下，小白鼠也不容易窒息而死。（1）根據(jù)書本提供的信息，你能否說出這個實驗最初是由誰提出并完成的？這位科學(xué)家根據(jù)這個實驗提出了什么觀點？（2）假如用一不透光的紙盒將實驗（2）與（3）

5、中的玻璃罩罩住，使它不接受光線，重復(fù)做（2）實驗，會出現(xiàn)怎樣的結(jié)果？這又說明了什么？最初是由一位英國科學(xué)家普利斯特萊在1771年完成的。這位科學(xué)家認為植物可以通過光合作用吸收CO2，產(chǎn)生O2。這位科學(xué)家認為植物可以在光照條件下更新空氣的成分。我認為學(xué)生乙的觀點并不正確。因為，據(jù)我了解，普利斯特萊所處的時代人們還不了解空氣的組成成分，直到1785年，人們才了解了光合作用過程中放出的氣體是O2，吸收的是CO2。因此,我贊同丙的觀點。假如用一不透光的紙盒將實驗（2）（3）中的玻璃罩罩住，使它不接受光線，重復(fù)做（2）實驗，會發(fā)現(xiàn)蠟燭不久熄滅了，小白鼠也很快死去。這可以說明植物的光合作用需要光。（1）的

6、確，普利斯特萊根據(jù)上述實驗，提出了“植物可以更新因蠟燭燃燒或小白鼠呼吸而變得渾濁的空氣的觀點”。（2）但是他沒有發(fā)現(xiàn)植物在更新空氣中的作用，而是將空氣的更新歸因于植物的生長。（3）當(dāng)時有人重復(fù)普利斯特萊的實驗，卻得到了完全相反的結(jié)論。認為植物與動物一樣能使空氣變得渾濁，這個結(jié)論在當(dāng)時引起了很多關(guān)注。（4）1779年，荷蘭醫(yī)生揚英根豪斯（J.Ingenhousz）經(jīng)過500多次實驗，發(fā)現(xiàn)了普利斯特萊的實驗只有在光照條件下才能成功，而且只有植物的綠色部分才能更新渾濁的空氣。案例三：我們能否設(shè)計一個實驗以證明植物的光合作用需要光照呢？及吸收CO2并產(chǎn)生O2呢？學(xué)生活動：閱讀文本中關(guān)于揚英根豪斯（J.

7、Ingenhousz）實驗的介紹，以學(xué)習(xí)小組為單位，設(shè)計、修正實驗，并討論其可行性，利用課后時間完成實驗（強調(diào)實驗的因地取材）。設(shè)計一：證明植物的光合作用需要光照實驗原理根據(jù)已有知識可以得知植物光合作用可以產(chǎn)生淀粉，而我們可以利用碘液來鑒定淀粉。實驗器材生長良好的天竺葵植株，燒杯，碘液，酒精，剪刀，鑷子 。實驗步驟（1）取同種兩株生長狀況類似的天竺葵，分別標記為A、B，均放在黑暗條件下12小時，進行饑餓處理。（2）將經(jīng)過饑餓處理后的A株植株放在光照條件下處理34小時，而B株放在黑暗條件下處理相同時間，其他條件均相同。（3）分別取處理之后的A、B兩株植株大小基本相同的兩片葉子，用酒精加熱脫脂，滴

8、加碘液處理，觀察其顏色變化。實驗預(yù)測及分析（1）A、B兩株植株的葉片滴加碘液后均為藍色，則說明植物光合作用并非一定需要光照。（2）A植株的葉片滴加碘液后為藍色，B植株的葉片滴加碘液后不顯藍色，則說明植物光合作用需要光照。（3）A植株的葉片滴加碘液后不顯藍色，B植株的葉片滴加碘液后顯藍色，則說明光照抑制植物光合作用。實驗結(jié)果以實驗數(shù)據(jù)為最后結(jié)果。實驗中需要注意什么事項？要注意實驗之前的饑餓處理，處理時間要相對長一些，以消耗掉其中原有的淀粉；注意實驗組與對照組的單因子變量控制。設(shè)計二：證明光合作用需要CO2學(xué)生設(shè)計實例：實驗步驟（1）取兩株生長狀況良好的普通天竺葵，放在黑暗條件下12小時，進行饑餓

9、處理。（2）將經(jīng)過饑餓處理后的植株各取下一片葉片，酒精加熱脫脂，滴加碘液處理，觀察其顏色變化。（3）將上述兩株植株如右圖所示，放在光照條件下處理34小時，取處理之后的甲、乙植株各一片葉子，用酒精加熱脫脂，滴加碘液處理，觀察其顏色變化。實驗預(yù)測及分析（1）若甲裝置中天竺 葵的葉片滴加碘液后均呈現(xiàn)藍色，而乙裝置中的葉片不顯藍色，則說明光合作用需要CO2。（2）若甲裝置中天竺葵的葉片滴加碘液后不現(xiàn)藍色，而乙裝置中的葉片顯藍色，則說明CO2抑制光合作用。（3）若甲、乙裝置中的葉片均顯藍色，則說明CO2不是光合作用所必需的。設(shè)計三：證明光合作用產(chǎn)生O2實驗步驟（1）取一份生長狀況良好的金魚藻，如右圖所示

10、放在充足光照、適宜溫度條件下（燒杯中加入一定的NaHCO3），處理34小時，并令之為實驗組。（2）取相同的實驗裝置，不放金魚藻，其他條件不變的情況下進行相同處理，并令之為對照組。（3）收集兩個裝置中所產(chǎn)生的氣體，以帶火星的衛(wèi)生香放在試 管口，看其是否復(fù)燃。實驗預(yù)測及分析（1）若實驗組 與對照組中衛(wèi)生香均復(fù)燃，則直接說明兩支試管均產(chǎn)生了O2，間接說明O2不是植物光合作用產(chǎn)生的。（2）若 實驗組中衛(wèi)生香復(fù)燃，對照組衛(wèi)生香不復(fù)燃，則直接說明實驗組產(chǎn)生了O2，對照組沒有產(chǎn)生O2，間接說明植物光合作用產(chǎn)生O2。（3）若實驗組中衛(wèi)生香不復(fù)燃，對照組衛(wèi)生香復(fù)燃，則直接說明實驗組消耗了O2，對照組沒有消耗O2

11、，間接說明植物光合作用消耗O2。案例四：光合作用過程中，綠色植物吸收了光能，那么從能量轉(zhuǎn)化 與守恒角度來看，光能到哪里去了呢？轉(zhuǎn)化為有機物中的化學(xué)能。那么，你了解的光合作用合成的有機物有哪些呢？ 淀粉。那么你用什么方法可以證明你的推論？可以進行這樣的實驗，實驗設(shè)計如下：（1）取一株生長狀況良好的天竺葵，放在黑暗條件下12小時，進行饑餓處理。（2）將經(jīng)過饑餓處理后的植株取下一片葉片，酒精加熱脫脂，滴加碘液處理，觀察其顏色變化。（3）將上述植株放在光照條件下處理34小時，取處理之后的植株的一片葉子，用酒精加熱脫脂，滴加碘液處理，觀察其顏色變化。師：為何要首先對經(jīng)過饑餓處理后的植株葉片進行碘液處理，

12、觀察其顏色變化？可以鑒定其中的淀粉是否被完全消耗了。 還可以說明在第三步中若滴加碘液后產(chǎn)生了藍色，則其藍色并非是由葉片中原有物質(zhì)產(chǎn)生的。我們來回顧一段關(guān)于對光合作用產(chǎn)物的探索的一段歷程：（1）光合作用歷史中的另一個里程碑就是1854年，一個德國醫(yī)生Robert Mayer宣布：植物把太陽光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。因而，在20世紀的中葉，光合作用現(xiàn)象用這樣的式子表示：CO2+H2O+光 O2+有機物質(zhì)+化學(xué)能（2）1864年，德國植物學(xué)家薩克斯（J.von Sachs）（薩克斯還發(fā)現(xiàn)植物呼吸）證明了光合作用時有淀粉生成。薩克斯把一些綠葉放在黑暗的房間中一些時間，使其中的淀粉消失。然后，他使無淀

13、粉的葉子的一半照光，另一半用黑紙遮住，使其仍處于黑暗之中，若干時間之后，整片葉子用碘蒸氣處理。結(jié)果，由于形成了淀粉碘絡(luò)合物，葉子的照光部分呈黑紫色，而另一半則沒有顏色。（3）需要指出的是，在薩克斯的實驗中，綠葉在光照條件下處理的時間不能過長；因為植物葉片內(nèi)的維管系統(tǒng)會把光照部分產(chǎn)生的淀粉運輸至黑暗部分的葉片，而導(dǎo)致實驗數(shù)據(jù)不正確。案例五：在揚英根豪斯的實驗中，發(fā)現(xiàn)植物的光合作用是由綠葉來進行的。那么我們能否設(shè)計一個實驗以證明光合作用需要葉綠體？教師引導(dǎo)：用多媒體展示一組關(guān)于銀邊天竺葵葉片結(jié)構(gòu)特點的信息。學(xué)生活動：獨立設(shè)計其中一個實驗，小組交流、討論，分享設(shè)計方案。學(xué)生設(shè)計實例：實驗步驟（1）取

14、一株生長狀況良好的銀邊天竺葵，放在黑暗條件下12小時，進行饑餓處理。（2）將經(jīng)過饑餓處理后的植株取下一片葉片，酒精加熱脫脂，滴加碘液處理，觀察其顏色變化。（3）將上述植株放在光照條件下處理34小時，取處理之后的植株的一片葉子，用酒精加熱脫脂，滴加碘液處理，觀察其顏色變化。實驗預(yù)測及分析（1）若銀邊天竺葵的銀邊部分與綠色部分滴加碘液后均現(xiàn)藍色，說明光合作用不一定需要葉綠體。（2）若銀邊天竺葵的銀邊部分滴加碘液后均現(xiàn)藍色，綠色部分滴加碘液后不現(xiàn)藍色，說明葉綠體抑制光合作用的進行。（3）若銀邊天竺葵的銀邊部分滴加碘液后不現(xiàn)藍色，綠色部分滴加碘液后現(xiàn)藍色，則說明光合作用需要葉綠體。光合作用中的原料是C

15、O2和H2O，那么光合作用產(chǎn)生的O2究竟是從何而來的呢？學(xué)生活動：閱讀文本中“解開光合作用之謎”中魯賓、卡門與卡爾文研究的相關(guān)信息。課件展示：（1）放射性同位素可用于追蹤物質(zhì)的運行與變化規(guī)律。用放射性同位素標記的化合物，化學(xué)性質(zhì)不會發(fā)生改變。科學(xué)家通過追蹤放射性同位素標記的化合物，可以弄清化學(xué)反應(yīng)的詳細過程。這種技術(shù)稱為同位素示蹤技術(shù)。同位素示蹤技術(shù)是一種生物科學(xué)研究的技術(shù)手段。同位素示蹤技術(shù)與X光衍射技術(shù)是20世紀初期至70年代的生命科學(xué)研究較為成功的兩種技術(shù)手段。（2）普通的、無放射性的碳是12C。第一個用作示蹤者的同位素碳是11C，但是因為它的半衰期只有20.5秒，因而，它的應(yīng)用成效有限

16、。（3）卡門(M.Kamen)和魯賓(Sam .Ruben)發(fā)現(xiàn)了壽命長的14C(它的半衰期為5720年)，這就使示蹤碳從標記物質(zhì)（如CO2或者重碳酸鹽）相繼進入有機物質(zhì)成為可能。因此，同位素14C逐漸成為最重要的碳的示蹤者。（4）借助光合作用的光化學(xué)反應(yīng)中形成的還原劑(NADPH),CO2轉(zhuǎn)變成碳水化合物,這是光合作用中分析得最清楚的一個階段。取得這個成就，是因為應(yīng)用了一種簡便的示蹤劑放射性碳同位素14C。根據(jù)物理常識,我們知道,這樣的示蹤者能用來追蹤各種元素在化學(xué)反應(yīng)中的途徑,其方法是觀察不同反應(yīng)中的中間產(chǎn)物和最終產(chǎn)物,它們特有的放射線的出現(xiàn)。把這種方法應(yīng)用于光合作用的研究是一個驚人的成就

17、。為此,在1961年把諾貝爾獎授予了美國加利福尼亞州立大學(xué)伯克利分校的M.卡爾文。以獎勵他與A.A.Benson、J.Basshan及其同事們，在這個領(lǐng)域取得的極其重大的進展。從上面這些信息，你能否設(shè)計一種可以證明光合作用中釋放的O2分子究竟是從何而來的？學(xué)生活動：學(xué)生討論，小組合作提出設(shè)計方案。設(shè)計案例：（1）取生長狀況良好的小球藻分成均等的兩份，分別標記為A、B。（2）將A置于一盛有同位素18O標記的H2 18O的試管中，同時在容器中充入未被同位素標記的CO2，一段時間后，收集光合作用中所產(chǎn)生的O2，鑒定其放射性。（3）將B置于一盛有未被同位素標記的H2O的試管中，同時在容器中充入被同位素

18、18O標記的C18O2，一段時間后，收集光合作用中所產(chǎn)生的O2，鑒定其放射性。（4）對實驗結(jié)果進行分析。（1）魯賓與卡門兩位科學(xué)家進行了同樣的實驗，發(fā)現(xiàn)在類似于A組的實驗中，所收集的O2全部都是具有放射性18O的18O2；而在類似于B組的實驗中，所收集的O2全部是無放射性的O2。間接說明了光發(fā)合作用所產(chǎn)生O2都來自于參加光合作用的水。（2）美國科學(xué)家M.卡爾文利用小球藻作為實驗材料，用14C標記的14CO2進行光合作用，然后追蹤其放射性。最終探明CO2的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機物的碳途徑，這一途徑稱為卡爾文循環(huán)。（三）、光合色素與光能的捕獲綠色植物的光合作用是在葉綠體中進行，葉綠體中的色素具有

19、吸收光能的作用。那么，葉綠體中究竟有幾種色素？怎么才能把它們提取和分離出來呢？下面我們通過實驗來說明。1、實驗原理（1）.葉綠體中的色素能溶解在丙酮（有機溶劑，酒精、汽油、苯、石油醚等）中，所以用丙酮可提取葉綠體中色素。（2）.色素在層析液中溶解度不同，溶解度高的色素分子隨層析液在濾紙條上的擴散得快，溶解度低的色素分子隨層析液在濾紙條上的擴散得慢，因而可用層析液將不同的色素分離。2、實驗步驟3. 光合色素與光能的捕獲（1）太陽光到達地面時為混合可見光（看起來是白色的），通過三棱鏡時就會分成紅、橙、黃、綠、藍、青、紫7色連續(xù)光譜，波長在380760nm之間（2）植物的葉綠素分子等吸收光的能力很強

20、，除了部分橙光、黃光和大部分綠光被反射外，其他波長的光基本上都能被葉綠素分子等所吸收，因而植物的葉片多呈現(xiàn)綠色。（3）光合色素成分色素顏色 葉綠素a（藍綠色）、葉綠素b（黃綠色）、胡蘿卜素（橙黃色）和葉黃素（黃色）?；瘜W(xué)式葉綠素a：C55H72O5N4Mg，葉綠素b：C55H70O6N4Mg。Mg是構(gòu)成葉綠素分子必需的元素。胡蘿卜素：C40H56，葉黃素：C40H56O2。實驗注意：1.選材時應(yīng)注意選擇鮮嫩、色濃綠、無漿汁的葉片。如菠菜葉、棉花葉、洋槐葉等。2.畫濾液細線時應(yīng)以細、齊、直為標準，重復(fù)畫線時必須等上次畫線干燥后再進行，重復(fù)2-3次。3.層析時不要讓濾液細線觸及層析液。實驗表明：葉

21、綠素a和b在藍光和紅光部分都有很高的吸收峰，葉綠體中的胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光。（四）、光合作用1、光合作用場所-葉綠體通過展示葉肉細胞顯微結(jié)構(gòu)、葉綠體亞顯微立體結(jié)構(gòu)、光反應(yīng)和暗反應(yīng)循環(huán)動畫等情景，把學(xué)生帶入真實場景，使學(xué)生學(xué)習(xí)興趣高漲，并產(chǎn)生探究欲望。2、光合作用的過程（1）光反應(yīng)學(xué)生活動：學(xué)生閱讀“光合作用圖解”的圖群，同時，注意觀察多媒體信息。光反應(yīng)的場所在葉綠體的什么部位？為什么？在葉綠體的類囊體（囊狀結(jié)構(gòu)）膜上進行。因為在葉綠體的類囊體（囊狀結(jié)構(gòu)）膜上有色素分子，還有與光反應(yīng)有關(guān)的酶也分布在葉綠體的類囊體（囊狀結(jié)構(gòu)）膜上。光反應(yīng)需要怎樣的條件？為什么？學(xué)生觀察、小組討論、代表回

22、答：（1）光反應(yīng)需要光照、適宜的溫度、光反應(yīng)的酶、各種色素分子、ADP+Pi以及完整的葉綠體的類囊體（囊狀 結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)。（2）光照可以為光合作用提供能量來源；適宜的溫度可以為光合作用的酶提供適宜的溫度（需要說明的是：光反應(yīng)的酶受溫度的影響較暗反應(yīng)的?。还夥磻?yīng)的酶可以催化光反應(yīng)的各種酶促反應(yīng)；各種色素分子可以吸收、傳遞或利用光能；ADP+Pi可以為合成ATP提供原料，而ATP可為光合作用提供能量；完整的葉綠體的類囊體（囊狀結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)是植物正常進行光合作用光反應(yīng)的前提條件。光反應(yīng)需要的原料有哪些？H2O、ADP、Pi等。從物質(zhì)和能量角度分析光反應(yīng)的過程是怎樣進行的？ 從能量角度來看，光

23、反應(yīng)是將光能轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能的 過程。（1）從物質(zhì)角度來看，光反應(yīng)可以分為光能的吸收與利用、ATP的合成與水的光解；（2）光能的吸收與利用是指色素分子在光下吸收并利用光能；（3）ATP的合成是指在葉綠體的類囊體（囊狀結(jié)構(gòu)）膜上，利用色素分子吸收的光能，在相關(guān)酶的作用下，將ADP、Pi合成為ATP的過程，這樣，光能就暫時儲存于ATP中，形成ATP中活躍的化學(xué)能，反應(yīng)式為：ADP+Pi+能量 ATP。（4）水的光解是指在葉綠體的類囊體（囊狀結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)中，在光反應(yīng)的酶作用下，將水分解形成還原態(tài)氫H并釋放O2的過程。反應(yīng)式為：H2O2H+分 12O2。光反應(yīng)的產(chǎn)物有哪些？產(chǎn)物的去向如何？光反

24、應(yīng)的產(chǎn)物有ATP、H以及O2；ATP、H將進入葉綠體基質(zhì)參與暗反應(yīng)；而O2則進入線粒體參與 細胞呼吸，或以氣體形式從植物表皮的氣孔釋放進入大氣。師生共同總結(jié)：（1）光反應(yīng)的光能的吸收與轉(zhuǎn)換（光合磷酸化）過程，葉綠素分子和類胡蘿卜素分子在光下吸收太陽光，捕獲光能，然后將光能交給某些特殊狀態(tài)的葉綠素a分子，并將光能轉(zhuǎn)化成為電能，最終將光能暫時儲存于ATP中，形成ATP中活躍的化學(xué)能。ATP將參與暗反應(yīng)過程。（2）植物代謝產(chǎn)生或從植物的根系吸收來的水，在葉肉細胞的葉綠體的類囊體（囊狀結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)上被分解成為O2和還原態(tài)的H。（3）水的光解產(chǎn)生的氧以氣體形式從植物表皮的氣孔釋放進入大氣，或O2則進入線粒

25、體參與細胞呼吸，具有還原能力的H則繼續(xù)參加下一步反應(yīng)。（4）該過程的主要特點：該過程需要光提供能量；該過程發(fā)生于葉綠體的基粒片層結(jié)構(gòu)的薄膜上；該過程需光反應(yīng)階段酶的參與，同時也離不開葉綠體中的各種色素；而葉綠體的特殊結(jié)構(gòu)能幫助光反應(yīng)的進行；其中將涉及一些光能轉(zhuǎn)化為電能、電能再轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的問題。你能否根據(jù)光合作用光反應(yīng)的相關(guān)信息的提示，結(jié)合文本中“光合作用圖解”的圖群、光合作用過程的暗反應(yīng)過程的多媒體信息，描述光合作用的暗反應(yīng)特征？（2）暗反應(yīng)學(xué)生觀察、小組討論后回答：1.暗反應(yīng)的場所是葉綠體基質(zhì)；2.暗反應(yīng)的條件是適宜的溫度、多種暗反應(yīng)的酶、葉綠體基質(zhì)中的一種五碳化合物（C5）以及光反應(yīng)產(chǎn)生

26、的ATP、H；3.暗反應(yīng)需要的原料有CO2以及光反應(yīng)產(chǎn)生 的ATP、H；暗反應(yīng)的過程：從能量轉(zhuǎn)換角度來看，是將ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為糖類等有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能的過程；從物質(zhì)轉(zhuǎn)變角度來看，包括CO2的固定、C3的還原以及C5的再生過程，即卡爾文循環(huán)。（1）關(guān)于CO2的固定：這是 碳同化的第一步，從葉片的表皮氣孔吸收的CO2被C5固定；C5為一種五碳糖，即核酮糖二磷酸，有人稱之為RUBP；一分子CO2為一分子C5所固定，形成兩分子三碳化合物；反應(yīng)式可以簡單表示為：CO2+ C5 2C3。（2）關(guān)于C3的還原：首先在 暗反應(yīng)的酶的作用下，三碳化合物被ATP磷酸化，被還原態(tài)H所還原，形成糖類等有機

27、物；因為一種化學(xué)物質(zhì)被還原的過程，就意味著能量積聚于這種化學(xué)物質(zhì)中的過程,因而,光反應(yīng)階段所形成的ATP中活躍的化學(xué)能，就儲存到了糖類等有機物中，從而形成有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能。（3）關(guān)于C5的再生：一部分被還原的三碳化合物，并不參與形成糖類有機化合物，而是在酶的作用下，經(jīng)過一系列復(fù)雜的生物化學(xué)反應(yīng)，重新生成五碳化合物（RUBP）,從而再次參與卡爾文循環(huán)。（4）暗反應(yīng)的C3的還原與C5的再生可以總體表示為：2C3+H CH2O+C5。4.暗反應(yīng)的產(chǎn)物有糖類等有機物、ADP+Pi等；其中，淀粉等光合作用產(chǎn)物可以儲存在葉綠體基質(zhì)，也可以轉(zhuǎn)化為蔗糖等形式進行運輸；而ADP+Pi則重新回到葉綠體的類囊體

28、（囊狀結(jié)構(gòu)）膜上參與光反應(yīng)。從能量轉(zhuǎn)化角度來看，光合作用的暗反應(yīng)是將ATP和還原態(tài)H中活躍的化學(xué)能，轉(zhuǎn)換為儲存于糖類等有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能的過程,從而起到在較長時間內(nèi)供給生物活動需要的作用；從物質(zhì)生產(chǎn)的角度來看，占植物體干重90%以上的有機物質(zhì)，基本上都是通過光合作用暗反應(yīng)形成的；暗反應(yīng)（碳同化）是在葉綠體的間質(zhì)中進行的，由許多酶催化的生物化學(xué)反應(yīng)；高等植物碳同化的途徑有三條：卡爾文循環(huán)、C4途徑和景天科酸代謝途徑，其中，最主要，也是我們主要學(xué)習(xí)的是卡爾文循環(huán)?？栁难h(huán)是美國生物學(xué)家卡爾文（M.Calvin）等利用放射性同位素和紙譜色層的方法，經(jīng)過10年的研究，在20世紀50年代提出的二氧化碳同化循環(huán)途徑；卡爾文循環(huán)實質(zhì)上是CO2的固定與還原的過程。我們是否可以對光合作用的光反應(yīng)與暗反應(yīng)進行比較呢？二者之間具有怎樣的區(qū)別？具有