對高中生物中光合作用知識點(diǎn)的整合

郭鵬飛

鄭州外國語新楓楊學(xué)校

對高中生物中光合作用知識點(diǎn)的整合

郭鵬飛

鄭州外國語新楓楊學(xué)校

生物是中學(xué)階段的一門重要課程，并且光合作用是這門課程中的一個重要內(nèi)容。對于高中生來講，生物知識的學(xué)習(xí)更加深入和全面，像光合作用這樣的重要知識點(diǎn)也隨之得到了更加深入的拓展和研究。文章主要從光合作用的基本知識點(diǎn)、相關(guān)研究發(fā)展史、葉綠體及光合作用的兩個階段等幾個重要部分對高中生物中光合作用的知識點(diǎn)進(jìn)行了整合。

高中生物；光合作用；知識點(diǎn)；整合

近些年來，雖然高中的生物課程學(xué)習(xí)進(jìn)行了一定的調(diào)整，但是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)內(nèi)容并沒有改變，尤其是光合作用這樣的知識點(diǎn)不論是在必修還是選修的生物課本中都有體現(xiàn)。但是隨著高中生物的學(xué)習(xí)傾向于更加深刻地對知識點(diǎn)進(jìn)行挖掘，所以光合作用的相關(guān)知識也比初中階段的學(xué)習(xí)更加深入，這既是一個難點(diǎn)也是一個重點(diǎn)。本文旨在通過對高中生物中光合作用相關(guān)知識點(diǎn)進(jìn)行一個簡單的整合，從而促進(jìn)更加全面深刻地展開相關(guān)知識的學(xué)習(xí)。

1.光合作用的基本知識點(diǎn)及相關(guān)研究發(fā)展史

1.1 光合作用的基本知識點(diǎn)

學(xué)習(xí)光合作用的相關(guān)內(nèi)容首先要了解光合作用的基本概念。簡單說來，將光能轉(zhuǎn)化成細(xì)胞能利用的化學(xué)能就是光合作用。詳細(xì)地闡釋則是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過程，其中要注意綠色植物是作用發(fā)生的范圍，葉綠體是發(fā)生的場所，光能是發(fā)生作用的能量來源，二氧化碳和水是作用的原料，而儲存能量的有機(jī)物及氧氣則是光合作用的產(chǎn)物。

光合作用對于生物界的新陳代謝具有十分重要的意義：首先，光合作用的過程有利于使大氣中的二氧化碳及氧的含量保持一個相對穩(wěn)定的狀態(tài)；其次，通過光合作用能夠提供相應(yīng)的物質(zhì)和能量來源；再者，光合作用的發(fā)生對于生物進(jìn)化同樣具有十分重要的意義。

就對光合作用產(chǎn)生影響的因素而言，歸結(jié)下來主要有以下幾點(diǎn)：水、二氧化碳的濃度、光照及溫度等，其中光照方面的因素具體體現(xiàn)在強(qiáng)度及時間上，而溫度方面的因素主要是對酶的作用產(chǎn)生影響。總而言之，其中任何一個方面的因素發(fā)生變化都會對光合作用的過程造成影響。就比如說，二氧化碳作為光合作用的原料，如果想要得到更多光合作用后的產(chǎn)物，就可以在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)將其濃度提高，通過這種方式就可以達(dá)到一定的理想效果。

1.2 光合作用的研究發(fā)展史

對于光合作用研究發(fā)展史的了解也是學(xué)生在學(xué)習(xí)相關(guān)知識點(diǎn)時必須要了解的，有助于使學(xué)生更加深刻和直觀地認(rèn)識光合作用。關(guān)于光合作用較早的研究可以追溯到1771年，普里斯特利是英國的科學(xué)家，他通過實(shí)驗(yàn)得出了植物可以更新空氣的結(jié)論。1864年，德國著名科學(xué)家薩克斯將綠葉放置在暗處并對其進(jìn)行一半遮光一半不遮光的處理，一定時間后再進(jìn)行碘蒸氣處理得出光合作用產(chǎn)生淀粉的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。1880年，也是一位德國的科學(xué)家叫思吉爾曼，他通過利用水綿做實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了進(jìn)行光合作用的場所的葉綠體，并且得出氧也是葉綠體釋放的。1939年，通過采用同位素標(biāo)記法，美國科學(xué)家魯賓和卡門對光合作用進(jìn)行了研究，通過實(shí)驗(yàn)證明光合作用釋放的氧氣都是來自水。以這些著名的實(shí)驗(yàn)作為時間點(diǎn)進(jìn)行梳理，有利于使高中生在生物學(xué)習(xí)中更好地理解光合作用的研究發(fā)展歷程[1]。

2.葉綠體及光合作用的兩個階段

2.1 葉綠體相關(guān)知識點(diǎn)

葉綠體是發(fā)生光合作用的場所，因此，葉綠體的相關(guān)知識點(diǎn)也很重要，而且也具有一定的難度。關(guān)于葉綠體的結(jié)構(gòu)及作用等方面的基本知識應(yīng)是初中階段就已大致掌握的，所以高中相關(guān)知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)是建立在具備基本知識的基礎(chǔ)上的進(jìn)一步深化。

就葉綠體色素方面來講，學(xué)習(xí)中主要考慮其分布、種類及色素的提取和分離等知識。首先，葉綠體中色素主要分布在葉綠體的類囊體薄膜上。其次，葉綠體色素的種類主要有四種，即葉綠素a、葉綠素b、胡蘿卜素、葉黃素，前兩種葉綠素含量較多，約占總數(shù)的3/4，而后兩種類胡蘿卜素含量相對較少，只占總數(shù)的1/4左右。此外，葉綠素a為藍(lán)綠色，葉綠素b為黃綠色，二者都主要是吸收藍(lán)紫光和紅光；胡蘿卜素為橙黃色，葉黃素為黃色，二者都主要吸收藍(lán)紫光。再者，對葉綠體中的色素進(jìn)行提取和分離也是一個知識點(diǎn)。就提取方法來講，是以丙酮做為溶劑，提取過程中要注意二氧化硅能使研磨更加充分，而碳酸鈣主要是用于防止破壞色素。色素的分離主要采用紙層析法，將層析液按照一定的比例混合后按照規(guī)定操作進(jìn)行，尤其注意層析液不能沒及濾液細(xì)線。

葉綠體的酶的分布也是一個重要知識點(diǎn)。根據(jù)相關(guān)研究，葉綠體的酶分布在基粒片層膜上和葉綠體的基質(zhì)中，前者是光反應(yīng)階段的酶，而后者是暗反應(yīng)階段的酶。

2.2 光合作用的兩個階段

光合作用的過程又可以分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段，這也是一個重要的知識點(diǎn)。光反應(yīng)是指光合作用的第一階段，不僅必須有光才可以進(jìn)行而且該反應(yīng)會受光照強(qiáng)度的影響隨之增強(qiáng)或減弱，而暗反應(yīng)是指光合作用的第二階段，在有光或者無光的情況下都能進(jìn)行，且需要光反應(yīng)為其提供能量。

只知道光合作用有光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段是不夠的，還應(yīng)具體了解這兩個反應(yīng)階段的具體聯(lián)系與區(qū)別。首先，就二者的聯(lián)系來講，光反應(yīng)中的產(chǎn)生的氫可以作為暗反應(yīng)中二氧化碳的還原劑，且光反應(yīng)中生產(chǎn)的ATP為暗反應(yīng)提供了能量，而暗反應(yīng)中產(chǎn)生的ADP和Pi又可以為光反應(yīng)中產(chǎn)生ATP提供原料。其次，就二者的區(qū)別來看，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，條件不同，暗反應(yīng)需要的只是一些相關(guān)的酶，而光反應(yīng)還需要光、葉綠素等色素；第二，發(fā)生的場所不同，暗反應(yīng)發(fā)生在葉綠體的基質(zhì)中，光反應(yīng)則是發(fā)生在基粒片層膜上；第三，物質(zhì)的變化不同，光反應(yīng)中發(fā)生了水的光解并形成了ATP，暗反應(yīng)中則固定二氧化碳和生成三碳化合物；第四，能量的變化有所區(qū)別，在光反應(yīng)中光能轉(zhuǎn)化成ATP中活躍的化學(xué)能，而暗反應(yīng)中則是活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能。

3.結(jié)束語

綜上所述，高中生物中光合作用相關(guān)的知識比較深入和復(fù)雜，具有一定的學(xué)習(xí)難度。通過對相關(guān)知識點(diǎn)進(jìn)行整理有助于理清光合作用知識的學(xué)習(xí)脈絡(luò)，便于清晰地掌握相關(guān)知識點(diǎn)。而在具體的光合作用知識學(xué)習(xí)過程中，還應(yīng)將知識點(diǎn)與具體的圖表等資料結(jié)合起來看，學(xué)會分析和繪制相關(guān)圖表，這樣有利于更好地理解和掌握相關(guān)知識。

[1]楊光莉.高中生物光合作用影響因素的復(fù)習(xí)[J].讀與寫(教育教學(xué)刊),2015,(8)