光合作用过程图解(原理、方程式、反应过程)（高中知识）

高中生物光合作用的基本过程图解

一、光合作用的概念、反应式及其过程

绿色植物光合作用过程

1.概念及其反应式

光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧的过程。光合作用的重要意义是把无机物转变成有机物，转化并储存太阳能，使大气中的氧气和二氧化碳的含量相对稳定等。

总之光合作用是地球上几乎一切生物生存、繁荣和发展的根本源泉。

（自然界中存在某些微生物，它们能以二氧化碳为主要碳源，以无机含氮化合物为氮源，合成细胞物质，并通过氧化外界无机物获得生长所需要的能量，这一过程就称为化能合成作用（chemosynthesis）。在系统学上，化能合成作用比光合作用更高级。）

高中课本总反应式：CO2+H2O───→(CH2O)+O2反应式的书写应注意以下几点：

(1)光合作用有水分解， 尽管反应式中生成物一方没有写出水，但实际有水生成

(2)“─→”不能写成“=”。对光合作用的概念与反应式应该从光合作用的反应场所——叶绿体、条件——光能、原料——二氧化碳和水、产物——糖类等有机物和氧气来掌握。

2.光合作用的过程：光合作用过程包括一系列的光化学步骤和物质的转变，大致可分为下列三大步骤：光能的吸收，传递和替换过程（通过原初反应完成）；光能转变为活跃的化学能过程（通过电子传递和光合磷酸化完成）。

前两个步骤基本属于光反应，第三个步骤属于暗反应。高等植物的光合碳同化过程有C3 C4和CAM三个途径。

①光反应阶段：

a、水的光解：2H2O→4[H]+O2(为暗反应提供氢)

记得这个科学结论是道哥看到歌词中氢气变成氧气那么惊讶的原因。

请脑补这个画面→CO₂对H₂说：放开H₂O，让我来！

氢气中根本没有氧元素，又怎么能变成氧气呢，唯有核反应能解释的通了！而且就算氢气和水反应，又能生成什么有机物呢，科科！

光反应发生水的光解、O2的释放和ATP及NADPH（还原辅酶II）的生成。反应场所是叶绿体的类囊体膜中，需要光

b、ATP的形成：ADP+Pi+光能─→ATP(为暗反应提供能量)

暗反应利用光反应形成的ATP和NADPH，将CO2还原为糖。反应场所是叶绿体基质中，不需光。具体过程比较繁杂：

反正就是羧基变羟基生成了多羟基的多羟基醇/醛

②暗反应阶段：

a、CO2的固定：CO2+C5→2C3;

b、C3化合物的还原：2C3+[H]+ATP→(CH2O)+ C5

注意：一是光合作用两个阶段的划分依据——是否需要光能;二是应理清两个反应阶段在场所、条件、原料、结果、本质上的区别与联系。　

能量转化：

光能→电能→储存于ATP中的活跃的化学能→(CH2O)中稳定的化学能

补充一下：

蓝藻虽无叶绿体,但在电镜下可见细胞质中有很多光合膜，叫类囊体，各种光合色素均附于其上,光合作用过程在此进行。蓝藻不具叶绿体、线粒体、高尔基体、内质网和液泡等细胞器,含叶绿素a,无叶绿素b,含数种叶黄素和胡萝卜素,还含有藻胆素（是藻红素、藻蓝素和别藻蓝素的总称）。蓝藻进行光合作用和植物光合作用的产物是相同的,都是有机物和氧气。

联系

⑴光反应为暗反应提供[H]、ATP;暗反应为光反应提供ADP、Pi、NADP+;

⑵光反应为暗反应准备了物质和能量，没有光反应，暗反应无法进行；

暗反应是光反应的继续，是形成有机物，并最终储存能量的过程，没有暗反应，有机物不能合成；因此，二者是一个整体，紧密联系、缺一不可。

二、光合作用的意义

1.生物进化方面

一是光合作用产生的O2为需氧型生物的出现提供了可能；

二是O2在一定条件下形成的臭氧(O3)吸收紫外线，减弱太阳辐射对生物的影响为水生生物到达陆地提供了可能；

三是光合作用产生的大量有机物为较高级异养型生物的出现提供了可能。

2.现实意义

提高光合作用效率，解决粮食短缺问题。主要应满足光合作用所需条件：

内部条件——植物所需的各种矿质元素、光合作用的面积(合理密植)，

外部条件——充足的原料(CO2和H2O)、适宜的光照、较长的光合作用时间。