|
关于光合作用的过程,我们曾经学习了一个反应式,哪一位同学能记得这个反应式?
H2O+CO2———>C6H12O6+O2+H2O
这个反应式只是概括了光合作用的原料:CO2、H2O;产物:氧气和碳水化合物;动力:光能;厂房:叶绿体。那么,在每一个微小的叶绿体内,CO2和H2O究竟是怎样转化为氧气和碳水化合物的呢?(光合作用教学软件:光合作用过程。)
首先我们看到的是光合作用的宏观过程:植物吸收水和二氧化碳,利用光能,在每一叶片的叶绿体内转化为糖类和氧。前面演示的是进行光合作用的细胞器——叶绿体。我们看到基粒上的囊状结构和基质正在进行着紧张工作,看了画面我们感觉“眼花镣乱”,这说明过光合作用的过程不是一个简单的过程。
这就是光合作用的全过程。从光合作用的全过程来看,可以分成两个阶段。一个是有光能才能进行的化学化应,叫做光反应阶段。光反应阶段的化学反应是在叶绿体内基粒的囊状结构上进行的。另一个是没有光能也可以进行的化学化应,叫做暗反应阶段。暗反应阶段的化学反应是在叶绿体内的基质中进行的。
同学们在观察光合作用的具体过程时要抓住关键——光能这一因素,看一看光能是被基粒的囊状结构吸收利用了,还是被基质吸收利用了呢?为什么?(被基粒上的囊状结构吸收利用了。因为在囊状结构上有吸收、传递和转化光能的色素。)
据此,我们可以把这一复杂过程分为两部分:首先同学们注意囊状结构的部分,它利用了什么物质?(H2O、ATP、Pi。)产生了什么物质?([H〕、O2、ATP。)氢和氧一定来自水, ATP来自ADP与pi。因此,在色素吸收的光能作用下,水分解成了[H]和O2,
ADP与pi合成了ATP。
由此可见,在叶绿体囊状结构上进行的反应是需要光和色素的反应。这个反应是叶绿体中的色素吸收了光能,并在相关酶的作用下完成的。
具体的反应过程可以归纳为两个方面:
从物质变化看:首先是二氧化碳的固定,即二氧化碳与五碳化合物结合,形成三碳化合物;其中一些三碳化合物接受ATP释放的能量,被氢还原,再经过一系列复杂的变化,形成糖类,另一些三碳化合物经过复杂的变化,又形成五碳化合物,五碳化合物又进入化学反应的循环圈而重新被利用。
从能量变化看: ATP中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能。
光反应与暗反应有条不紊地进行,就像在叶绿体这个大厂房1中运行着一条生产流水线,这条流水线生产的产品主要是糖类和氧。
应当指出的是,图解中的产物虽然只标出了糖类和氧,但事实上,一部分氨基酸和脂肪也是光合作用的直接产物。所以,确切地说光合作用的产物应该是有机物和氧。
现在我们对光合作用的过程已有了全面的理解和认识。下面我们用表格对光反应和暗反应两个阶段进行比较。
通过比较我们了解了光反应和暗反应的区别,那么它们之间有什么联系呢?(光反应是暗反应的基础,它为暗反应提供了[H]和ATP。暗反应又会影响光反应的正常进行。)
可见,光反应与暗反应相互影响、相辅相成,共同构成了光合作用的全过程。
|