光合
光合作用和细胞呼吸一起构成高一生物最核心的物质与能量转化体系。学习光合作用时，一定要理清场所、阶段、物质变化、能量变化和限制因素。
学习目标
- 掌握光合作用的场所和总过程。
- 区分光反应和暗反应。
- 理解 ATP、还原力、二氧化碳固定和有机物合成之间的关系。
- 能分析光照、二氧化碳、温度等因素对光合速率的影响。
核心概念
- 光合作用是绿色植物利用光能合成有机物并释放氧气的过程。
- 光反应主要发生在类囊体薄膜上。
- 暗反应主要发生在叶绿体基质中。
- 光合作用固定太阳能，形成有机物中的稳定化学能。
知识点讲解
1. 光合作用的场所
光合作用发生在叶绿体中：
- 光反应：类囊体薄膜
- 暗反应：叶绿体基质
2. 光反应和暗反应
光反应特点：
- 需要光
- 水光解产生氧气
- 形成 ATP 和还原力
暗反应特点：
- 不直接利用光
- 利用 ATP 和还原力固定二氧化碳
- 最终形成有机物
要注意：暗反应不是只能在黑暗中进行，而是不直接需要光，但依赖光反应提供的 ATP 和还原力。
3. 物质和能量变化
物质变化：
- 水在光反应中被分解
- 二氧化碳在暗反应中被固定
- 有机物最终形成
能量变化：
4. 影响光合速率的因素
常见因素：
- 光照强度
- 二氧化碳浓度
- 温度
- 水分
- 叶绿体数量和叶面积等
在一定范围内增加某一因素，光合速率会提高；但达到一定程度后，可能因其他因素限制而出现平台。
5. 曲线题怎么分析
- 光照增强后速率先升高再趋于稳定：说明光照不再是限制因素
- 二氧化碳浓度升高后速率稳定：说明其他因素成了限制因素
- 温度变化影响酶活性，因此会影响光合作用多步反应
示例
易错点
- 把暗反应理解为“只能在黑暗中进行”。
- 把氧气来源写成二氧化碳。
- 认为增加某个因素后光合速率一定会无限增大。
- 看图像时分不清总光合速率和净光合速率。
规则总结
- 光反应需要光，暗反应不直接需要光。
- 光合作用释放的氧气来自水。
- 有机物中的碳来自二氧化碳。
- 光合作用与细胞呼吸共同构成生物界物质和能量转化的重要基础。
练习题
- 光合作用释放的氧气来自水还是二氧化碳？
- 为什么温度会影响光合速率？
- 为什么适当提高二氧化碳浓度有利于提高产量？
- 某植物在弱光下净光合速率为负，说明什么？
参考答案
- 来自水。
- 因为光合作用中有多步酶促反应，酶活性受温度影响。
- 因为二氧化碳是暗反应的原料，在一定范围内增加可促进有机物合成。
- 说明该条件下呼吸作用消耗的有机物多于光合作用制造的有机物。
关联知识
光合作用会与细胞呼吸、生态系统能量流动、农业增产、温室栽培和碳循环放在一起考查，是高中生物最核心的综合专题之一。