1.形象的用“四个车轮”来理解光合作用的过程
从图中可以看出:“四个车轮”是同时转动,若有一个停止,则四个车轮同时受影响。在日常生活中很容易观察到这一现象。用形象事物来比喻光合作用的光反应阶段和暗反应阶段,以及两个阶段的相互联系,中间的两个“车轮”分别是ATP和NADPH的形成,如果暗反应停止,这两种物质的形成也会受影响,最终停止。增强了学生的记忆和理解效果,同时培养学生事物是相互联系,发展变化的世界观。
2.分析“四个车轮”中的物质变化
“车轮一”中:少数的叶绿素a在光的激发下失去电子,变成强氧化剂,从而夺取水中的电子,使水分子氧化成氧分子和氢离子,叶绿素a由于获得电子而恢复原状,这样往复循环,形成电子流,将光能转化成电能。
“车轮二”中:ATP在光反应中合成,在暗反应中水解并释放出能量,供能给暗反应阶段中合成有机物。
“车轮三”中:NADP+在光反应中得到叶绿素a提供的电子(e)和“车轮一”中水分解产生的H+,就形成了NADPH。NADPH是很强的还原剂,在暗反应中将二氧化碳还原为糖类等有机物,自身氧化成NADP+。
“车轮四”中:CO2被固定后形成三碳化合物(C3),经过一系列复杂的变化,并最终形成糖类等有机物。
从图中分析可知如果光合作用形成1molC6H12O6,,则“车轮四”中物质的量变化,只需在原来的基础上乘以系数6即可。
3.“四个车轮”中的能量转化
“车轮一”中:光能转化为电能。
“车轮二、三”中:电能转化为活跃的化学能ATP、NADPH。
“车轮四”中:活跃的化学能ATP、NADPH转化为稳定的化学能储存在糖类等有机物中。
4.书写“四个车轮”中的化学反应式
“车轮一”中:
“车轮二”中:
“车轮三”中:
“车轮四”中:
5.“四个车轮”中的条件及联系
“车轮一”中:必须提供光能,H2O作为原料,与光能转化相关的色素的形成需要某些矿质元素,如Mg。
“车轮二、三”中:酶是必要的条件,如:N、P是ATP、NADPH、NADP+的构成元素。
“车轮四”中:CO2是光合作用的原料,需要多种酶的催化完成反应,同时需要“车轮二、三”中提供ATP、NADPH。
这样分析得知光合作用必需H2O、CO2作为原料,需要光,矿质元素,酶活性受温度的影响,,从而影响光合作用,所以需要适宜的温度等。
6 .“车轮一”中的四种色素
参与光合作用光反应的四种光合色素,都溶于有机溶剂。叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b,主要吸收红橙光和蓝紫光;少数处于特殊状态的叶绿素a能吸收、转化光能,多数的叶绿素a和全部的叶绿素b能吸收、传递光能。类胡萝卜素包括叶黄素和胡萝卜素,主要吸收蓝紫光;都能吸收、传递光能。
7.“四个车轮”中的应用
理解了影响光合作用的因素,在农业生产中要提高农作物光合作用效率,就要根据影响光合作用的因素,合理的控制某些条件。
根据不同植物对光的需求,适当的控制光照条件或选择适合的种植区域。在生产上应用如:合理密植、温室大棚使用玻璃或薄膜的选材(若要降低光合作用使用有色的玻璃或薄膜)
根据温度直接影响酶的活行,从而影响光合作用。在生产上适时播种、温室栽培适当的控制白天、晚上的温差。
根据二氧化碳是光合作用的原料。在生产上采取措施提高CO2浓度(如施用有机肥)。
必需矿质元素直接或间接影响光合作用,要合理施肥。
水分是光合作用的原料之一。预防干旱、合理灌溉。
8.四种典型的图形(影响光合速率的因素)
光照强度
一定范围内光合作用的速率随光照强度提高而加快,达到一定光照强度不再增加。
CO2浓度
一定范围内随CO2浓度增加光合作用速率加快,达到一定浓度光合作用速率不再增加。
温度
温度直接影响酶活性、从而影响其他相关代谢而影响光合作用。
叶龄
随叶龄的改变,光合作用的速率也发生变化。
9.光合作用的四点重要意义
物质合成:将无机物合成有机物
能量转化:将太阳能转化为化学能
环境保护:维持大气中O2和CO2含量的相对稳定
对生物进化具有重要意义
从以上九点总结了光合作用各方面的知识,逐步培养学生认识事物之间的联系性和统一性,提高对知识的归纳、整合、以及应用的能力。