資源簡介

碳反應
【學習目標】
1．理解碳反應的過程。
2．明確光反應與碳反應的區別與聯系，領悟光合作用的真諦。
【學習重難點】
光反應與碳反應的區別與聯系。
【學習過程】
一、自主學習
尋找證據——閱讀
閱讀P122頁資料，根據閱讀獲得的信息，思考下列問題：
1．碳反應中CO2轉化成的第一個產物是什么？CO2是與什么物質發生反應生成第一產物的？
2．卡爾文認為碳反應涉及一個物質循環過程，請你嘗試寫出這一過程。
3．光反應生成的ATP和[H]是在碳反應的哪個環節被消耗的？如果ATP和[H]不被消耗，光反應能否持續不斷地進行？
二、知識鞏固
1．光合作用包括光反應和暗反應兩個階段，下列參與暗反應必需的物質是(
)
A．H2O、CO2、ADP
B、CO2、NADPH、ATP
C．H2O、CO2、ATP
D．NADPH、H2O、ADP
2．下圖表示光合作用過程的部分圖解，請據圖分析完成下列問題。
（1）圖示表示光合作用的
過程，其中B表示
。?
（2）圖示過程中，能量變化是
。
（3）如果用含14C的CO2來追蹤小麥光合作用過程中碳原子的轉移途徑，則14C首先出現在
中。
（4）葉綠體是進行光合作用的場所，在充足的光照條件下，ADP在葉綠體內的移動方向是
；如果將此植物由光照充足的條件下移至陰暗處，則[H]在葉綠體中的含量將
。?
答案
1．解析：光合作用暗反應過程包括CO2的固定和C3的還原，需要NADPH作為還原劑和酶的催化，并消耗能量。
答案：B
2．解析：題圖表示光合作用的暗反應過程，B表示C3的還原。CO2進入葉綠體后，先被C5固定成C3，隨后C3被NADPH還原生成糖類，因此，碳的轉移途徑應是CO2→C3→糖類。ADP要到類囊體薄膜上參與光反應轉化成ATP。光反應需要光照，植物移至陰暗處后，光照強度降低，光反應減弱，所以NADPH含量減少。
答案：（1）暗反應
C3的還原
（2）ATP、NADPH中活躍的化學能轉變成有機物中穩定的化學能
（3）C3
（4）從葉綠體基質到類囊體薄膜
減少(共15張PPT)
碳反應
在一些植物的葉片上，時常會有蚜蟲趴附著，從葉脈中吸取富含蔗糖的汁液。這些蔗糖是葉片光合作用的產物，最終要運輸到果實、種子、根等器官中。在光合作用中，糖類是如何生成的呢？
尋找證據
閱
讀
閱讀P122頁資料，根據閱讀獲得的信息，思考下列問題：
1.碳反應中CO2轉化成的第一個產物是什么？CO2是與什么物質發生反應生成第一產物的？
2.卡爾文認為碳反應涉及一個物質循環過程，請你嘗試寫出這一過程。
3.光反應生成的ATP和[H]是在碳反應的哪個環節被消耗的？如果ATP和[H]不被消耗，光反應能否持續不斷地進行？
一、CO2被還原為糖類等有機物并儲存了能量
1.碳反應中CO2轉化成的第一個產物是什么？CO2是與什么物質發生反應生成第一產物的？
三碳酸（用C3酸表示）；CO2是與一種五碳化合物（用C5表示）結合，反應生成第一產物的。
2.卡爾文認為碳反應涉及一個物質循環過程，請你嘗試寫出這一過程。
+
C5
CO2
酶
2C3
（CO2的固定）
+
C3
酶
（CH2O)
能量
C3
酶
C5
能量
H+
碳反應（卡爾文循環）：光合作用第二個階段的化學反應，有無光都能進行
（葉綠體基質中進行）
3.光反應生成的ATP和[H]是在碳反應的哪個環節被消耗的？如果ATP和[H]不被消耗，光反應能否持續不斷地進行？
光反應生成的ATP和[H]在三碳化合物的還原的過程中被消耗；光反應不能持續不斷地進行下去。
碳反應的過程
碳反應的最終結果是使ATP和[H]中活躍的化學能轉化成糖類中穩定的化學能。
條件：
有光無光都可，需多種酶
場所：
葉綠體基質
物質變化
CO2的固定：
CO2＋C5
2C3
酶
C3的還原：
ATP中活躍的化學能
2C3+NADPH
（CH2O）+C5
酶
ATP
ADP+Pi
能量轉變：
有機物中穩定的化學能
產物：
（CH2O）
、
ADP
、
Pi
碳反應小結：
二、[H]與ATP是聯系光反應與碳反應的紐帶
光合作用的光反應和碳反應是兩個相對獨立的過程。光反應高度依賴于光照，碳反應不需要光照，但依賴于光反應提供的ATP和[H]，碳反應消耗ATP和[H]后生成的ADP和NADP+又是光反應不可缺少的原料。
光反應與碳反應之間的關系
暗反應
光反應和碳反應的比較與聯系
場所
條件
物質變化
能量變化
光反應
碳反應
基粒類囊體上
基質中
光、色素、酶
多種酶
水的光解
CO2的固定、還原
光能
活躍化學能
產物
O2
ATP
NADPH
糖類穩定的化學能
(CH2O)n
ADP+Pi
NADP+
ADP+Pi
ATP
NADP+
NADPH
植物細胞的葉綠體從太陽光中捕獲能量，這些能量在二氧化碳和水轉變為糖與氧氣的過程中，轉換并儲存為糖分子中的化學能。
光合作用
光反應
碳反應
光合作用實質：
當堂檢測
D
1．1941年魯賓和卡門采用同位素標記法進行了如下兩組實驗,下列敘述正確的是（
）
A．?為了排除光照的影響該實驗要在黑暗條件下進行
B．?A和B相對分子質量之比為9：8
C．?設計該實驗的目的在于證明植物光合作用會釋放氧氣
D．?實驗結果說明植物光合作用釋放的氧氣全部來自水
C
2．如圖為光合作用示意圖。下列說法錯誤的是（
）
A．①表示O2，③表示還原型輔酶Ⅱ，④表示CO2
B．暗反應中，CO2首先與C5結合生成C3，然后被還原（CH2O）
C．黑暗條件下，光反應停止，暗反應將持續不斷地進行下去
D．增加光照強度或降低CO2濃度，C3的含量都將減少
知識梳理
碳反應
CO2被還原為糖類等有機物并儲存了能量
[H]與ATP是聯系光反應與碳反應的紐帶
謝
謝碳反應
【教學目標】
1．理解碳反應的過程。
2．明確光反應與碳反應的區別與聯系，領悟光合作用的真諦。
【教學重難點】
光反應與碳反應的區別與聯系。
【教學過程】
一、導入新課
在一些植物的葉片上，時常會有蚜蟲趴附著，從葉脈中吸取富含蔗糖的汁液。這些蔗糖是葉片光合作用的產物，最終要運輸到果實、種子、根等器官中。在光合作用中，糖類是如何生成的呢？（通過實例，導入新課，引發學生思考，激發學生興趣和探究欲）
二、講授新課
（一）CO2被還原為糖類等有機物并儲存了能量
尋找證據——閱讀
閱讀P122頁資料，根據閱讀獲得的信息，思考下列問題：
1．碳反應中CO2轉化成的第一個產物是什么？CO2是與什么物質發生反應生成第一產物的？
2．卡爾文認為碳反應涉及一個物質循環過程，請你嘗試寫出這一過程。
3．光反應生成的ATP和[H]是在碳反應的哪個環節被消耗的？如果ATP和[H]不被消耗，光反應能否持續不斷地進行？
每個學生先自己獨立完成，然后以組為單位進行討論，各組代表回答上述問題。教師點評：
1．三碳酸（用C3酸表示）；CO2是與一種五碳化合物（用C5表示）結合，反應生成第一產物的。
2．CO2首先與一種五碳化合物（用C5表示）結合，生成2個三碳酸（用C3酸表示），之后C3酸獲得ATP提供的能量，被[H]還原成三碳糖（用C3糖表示）。大部分C3糖經過一系列復雜的變化，重新生成了C5，以保證CO2的固定能夠源源不斷地進行，小部分C3糖被合成淀粉，或者轉移到胞質溶膠中合成蔗糖。
3．光反應生成的ATP和[H]在三碳化合物的還原的過程中被消耗；光反應不能持續不斷地進行下去。
碳反應是在葉綠體基質中進行的，每一階段的化學反應都需要特定的酶催化。碳反應的最終結果是使ATP和[H]中活躍的化學能轉化成糖類中穩定的化學能。
碳反應小結：
（二）[H]與ATP是聯系光反應與碳反應的紐帶
光合作用的光反應和碳反應是兩個相對獨立的過程。光反應高度依賴于光照，碳反應不需要光照（亦稱暗反應），但依賴于光反應提供的ATP和[H]，碳反應消耗ATP和[H]后生成的ADP和NADP+又是光反應不可缺少的原料。光反應和碳反應兩者之間的區別與聯系又是怎樣的呢？
每個學生先自己獨立完成，然后以組為單位進行討論，各組代表回答上述問題。教師點評：
簡而言之，光合作用包括光反應和碳反應，其實質是植物細胞的葉綠體從太陽光中捕獲能量，這些能量在二氧化碳和水轉變為糖與氧氣的過程中，轉換并儲存為糖分子中的化學能。
當堂檢測
1．1941年魯賓和卡門采用同位素標記法進行了如下兩組實驗，下列敘述正確的是（
D
）
A．為了排除光照的影響該實驗要在黑暗條件下進行
B．A和B相對分子質量之比為9：8
C．設計該實驗的目的在于證明植物光合作用會釋放氧氣
D．實驗結果說明植物光合作用釋放的氧氣全部來自水
2．如圖為光合作用示意圖。下列說法錯誤的是（
C
）
A．①表示O2，③表示還原型輔酶Ⅱ，④表示CO2
B．暗反應中，CO2首先與C5結合生成C3，然后被還原（CH2O）
C．黑暗條件下，光反應停止，暗反應將持續不斷地進行下去
D．增加光照強度或降低CO2濃度，C3的含量都將減少
【板書設計】

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