光合作用总反应方程式 光合作用的三个场所

光合作用总反应式如（1）所示，每生成1个葡萄糖分子，总共要消耗12个水分子，同时生成6个水分子。水在光反应中被利用并裂解生成H+、e-和O2。然而，对于水的生成阶段以及生成途径，在高中生物学教材中并没有提及。由于C*O2中的氧原子最终进入产物水中，而C*O2又是参与卡尔文循环，因而受主观因素的影响，极易误认为水是在碳反应中形成。实际上，碳反应不仅不会产生水，反而消耗水。

1碳反应利用水

根据卡尔文循环示意图（图1）及总反应式（2）可知，CO2固定、RuBP再生以及3-磷酸甘油醛形成葡萄糖的过程都消耗水。每形成1个葡萄糖分子需要消耗12个水分子，说明碳反应与光反应一样，也是一个消耗水的代谢过程。

2光反应利用水，也产生水

在碳反应中每形成1个葡萄糖，需要消耗18个ATP和12个 NADPH+H+，而这些物质均是在光反应阶段产生。根据光反应中发生的物质变化情况，可以分为水的光解、ATP形成和 NADPH形成三个阶段。由反应式（3）（4）可知，光反应阶段既利用水，也产生水。其中，ATP在光合磷酸化（环式和非环式光合磷酸化）的过程中伴随着水的形成。

参与卡尔文循环的C*O2，其中的*O是如何在光反应中形成H2*O？如图2所示，6个C*O2中的12*O先进入6个三碳酸中（每个三碳酸含有2个*O），接着在12个三碳酸转变为12个三碳糖的过程中，会形成12个磷酸基团（其中有6个磷酸基团中各含1个*O，另外6个*0位于6个三碳糖中）。带有*O标记的6个磷酸基团参与光合磷酸化，进一步转变成6个H2*O。因此，光合作用中的光反应阶段是一个既消耗水也产生水的代谢过程。光合作用中H2*O的形成过程一直是教学过程中的疑难点。综上分析，在教学过程中，可通过展示图2清楚地说明H2*O形成的阶段及途径，从而使学生避免因主观推测造成的知识误区。