高三生物第一节光合作用人教版【同步教育信息】一.本周教学内容：第一节光合作用二.学习重点：1.光合作用过程中，光能的转换过程。2.C4植物光合作用的特点三.学习过程：光合作用是叶绿体内进行的一个复杂的能量转换和物质变化过程。从能量方面看，光合作用将光能最终转换成稳定的化学能。从物质方面看，光合作用包括水在光下分解并释放出氧气，二氧化碳的固定和还原，以及糖类等有机物的形成。人们要想提高农作物的光合作用效率，就必须对光合作用中能量转换和物质变化过程进行深入的研究。（一）光能在叶绿体中的转换光能在叶绿体中的转换，包括以下三个步骤：光能转换成电能；电能转换成活跃的化学能；活跃的化学能转换成稳定的化学能。其中，第一步和第二步属于光反应阶段，第三步属于暗反应阶段。在上述过程中，二氧化碳和水最终转化成糖类等有机物并且释放出氧，稳定的化学能就储存在糖类等有机物中。1.光能转换成电能（1）光合色素：叶绿体内类囊体薄膜上的色素，可以分为两类：吸收和传递光能的作用：包括全部的叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素，以及绝大多数的叶绿素a；吸收光能并将光能转换成电能：少数处于特殊状态的叶绿素a。（2）转化过程：这种特殊状态的叶绿素a在光的照射下，可以得失电子，从而将光能转换成电能。叶绿素a被激发而失去电子（e），最终传递给NADP+（中文简称是辅酶Ⅱ）。失去电子的叶绿素a变成一种强氧化剂，能够从水分子中夺取电子，使水分子氧化生成氧分子和氢离子（H+），叶绿素a由于获得电子而恢复稳态。2.电能转换成活跃的化学能（1）随着光能转换成电能，NADP+得到两个电子和一个质子，就形成了NADPH。（2）叶绿体利用光能转换成的另一部分电能，将ADP和Pi转化成ATP。这一步骤形成的NADPH和ATP，由于富含活跃的化学能，很容易分解并释放出能量，供暗反应阶段中合成有机物利用。NADPH还是很强的还原剂，可以将二氧化碳最终还原成糖类等有机物，自身则氧化成NADP+，继续接受脱离开叶绿素a的电子。3.活跃的化学能转换成稳定的化学能在暗反应阶段中，二氧化碳被固定后形成的一些三碳化合物（C3），在有关酶的催化作用下，接受ATP和NADPH释放出的能量并且被NADPH还原，再经过一系列复杂的变化，最终形成糖类等富含稳定化学能的有机物。这样，活跃的化学能就转换成稳定的化学能，储存在糖类等有机物中。（二）C3植物和C4植物1.C3植物和C4植物的概述：C3植物：将CO2固定后直接形成C3的途径叫做C3途径，将具有C3途径的植物叫做C3植物。如小麦、水稻等大多数绿色植物。C4植物：将CO2中的C首先转移到C4中，然后才转移到C3中。这种固定CO2的途径叫做C4途径，将这类具有C4途径的植物叫做C4植物；如玉米、甘蔗等原产在热带地区绿色植物。C3植物和C4植物不仅固定CO2的途径不同，而且叶片结构也具有各自的特点。2.C3植物和C4植物叶片结构的特点：绿色植物的叶片中有由导管和筛管等构成的维管束，围绕着维管束的一圈薄壁细胞叫做维管束鞘细胞。C3植物叶片中的维管束鞘细胞不含叶绿体，维管束鞘以外的叶肉细胞排列疏松，但都含有叶绿体（如图）。C4植物的叶片中，围绕着维管束的是呈“花环型”的两圈细胞：里面的一圈是维管束鞘细胞，外面的一圈是一部分叶肉细胞。C4植物中构成维管束鞘的细胞比较大，里面含有没有基粒的叶绿体，这种叶绿体不仅数量比较多，而且个体比较大，叶肉细胞则含有正常的叶绿体（如图）。3.C4植物光合作用的特点（1）CO2初固定：在C4植物叶肉细胞的叶绿体中，丙酮酸通过ATP提供的能量，转化成PEP，PEP则可以固定CO2，形成C4。（2）CO2再固定：C4进入维管束鞘细胞的叶绿体中，释放出一个CO2，释放出来的CO2先被一个C5固定，然后很快形成两个C3。（3）CO2还原：在有关酶的催化作用下，一些C3接受ATP和NADPH释放出的能量并且被NADPH还原，然后经过一系列复杂的变化，形成糖类等有机物。由此可见，C4植物的中既有C4途径，又有C3途径，前者发生在叶肉细胞的叶绿体内，后者发生在维管束鞘细胞的叶绿体内，两者共同完成二氧化碳的固定。4.C4植物光合作用的意义：C4途径中能够固定CO2的那种酶，对CO2具有很强的亲合力，可以促使PEP把大气中浓度很低的C...
