張?zhí)煊?/p>

摘要：光合作用是高中生物學(xué)學(xué)習(xí)的重點，學(xué)生對于其過程容易機械記憶，不能真正理解，解決問題時會出現(xiàn)許多困難.本文旨在通過對光合作用圖解加以思考和改進(jìn)，對教材內(nèi)容適當(dāng)補充，目的在于幫助學(xué)生更好理解光合作用的過程，突破本節(jié)難點.

關(guān)鍵詞：光合作用;圖解;改進(jìn)

光合作用是人教版高中生物必修1第5章第4節(jié)的內(nèi)容.本節(jié)課在生物學(xué)科中占有重要地位，是生物學(xué)習(xí)中的重點，光合作用可以根據(jù)是否需要光能，分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段，每一階段又包括許多化學(xué)反應(yīng)，非常復(fù)雜，所以，光合作用的過程也是學(xué)生不易理解的難點.人教版必修1以圖解形式，直觀展現(xiàn)出光合作用過程，便于學(xué)生接受（如圖1）.但教材中的圖解過于簡化，有些細(xì)節(jié)容易被學(xué)生遺漏，學(xué)生在解決實際問題時仍會遇到許多困難.另一方面，大多數(shù)學(xué)生只是機械記憶光合作用的過程，不能做到真正理解并應(yīng)用.基于上述問題，筆者經(jīng)過思考，對光合作用圖解做出如下改進(jìn)（如圖2）.

1 補充葉綠體的完整結(jié)構(gòu)

通過對初中生物的回憶以及對第3章第2節(jié)細(xì)胞器的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)知道光合作用的場所為葉綠體，知道葉綠體具有一定結(jié)構(gòu)，主要包括葉綠體基質(zhì)和類囊體堆疊形成的基粒.光合作用的光反應(yīng)過程主要是水光解釋放氧氣，這一過程是在類囊體薄膜上進(jìn)行的，因為，在葉綠體的類囊體薄膜上有吸收光能的色素以及完成該過程所必要的酶，教材中只用一個圓代表類囊體薄膜，定位不夠清晰準(zhǔn)確，因此，畫出葉綠體的完整結(jié)構(gòu)，并在基粒上用圓點代表色素分子，用三角代表薄膜上的酶，用不同的符號表明色素和酶是不同的，有助于學(xué)生從整體上把握光反應(yīng)的場所，并在頭腦中形成基粒的立體結(jié)構(gòu)，加強理性認(rèn)識.同時，將[H]與ArIP的合成曲線與類囊體膜相重疊，表示這兩個過程也是在類囊體膜上進(jìn)行的，進(jìn)一步將葉綠體結(jié)構(gòu)與功能聯(lián)系起來.

2 在圖解中表示出[H]的形成過程

光反應(yīng)過程中有[H]生成，同時，用于暗反應(yīng)中三碳化合物的還原，并為暗反應(yīng)提供少量能量.該過程教材內(nèi)容涉及較少，僅在左側(cè)相關(guān)信息中提到[H]是一種簡化的表達(dá)方式，實際是指還原型輔酶Ⅱ.在細(xì)胞呼吸一節(jié)中也有關(guān)于[H]的合成與利用，而兩者[H]并非同種，在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生常常將二者混為一談.因此，在圖解中將[H]的形成過程用箭頭標(biāo)出，有助于學(xué)生理解光合作用與呼吸作用中的[H]分別是什么，加深記憶.另一方面，通過改進(jìn)后的圖解也能讓學(xué)生直觀看到，NADPH為暗反應(yīng)供氫之后又轉(zhuǎn)變成氧化型輔酶Ⅱ，以保證NADP+與NADPH的含量相對穩(wěn)定.

3 標(biāo)注暗反應(yīng)過程中各物質(zhì)的系數(shù)

光合作用總反應(yīng)式為6COz+12H20 光能/葉綠體C6H1206+602+6H20，教材中給出的C01+HzO光能/葉綠體（ CH20）+02是簡化的.從反應(yīng)式中可知，要想生成1moIC6 H12 06，需要6molC02.教材將反應(yīng)式簡化，同時，圖解中也沒有標(biāo)出各物質(zhì)的系數(shù)，學(xué)生在學(xué)習(xí)時就容易不重視，認(rèn)為出現(xiàn)C02就能生成C6H1206.實際上，C01必須到達(dá)一定濃度后才會出現(xiàn)光合作用，這一點從C02濃度對光合作用的影響曲線就能看出（如圖3）.同時，教材中的暗反應(yīng)圖解只標(biāo)出了反應(yīng)物、中間產(chǎn)物和生成物，從圖解中只能看出ImoIC02，首先被固定成2mol三碳化合物，三碳化合物在[H]和ATP的作用下被還原成C6H1206和一部分五碳化合物，五碳化合物繼續(xù)參與到卡爾文循環(huán)中.仔細(xì)觀察后發(fā)現(xiàn)原圖解在碳守恒上沒能構(gòu)成循環(huán)[1]，因為，Imol五碳化合物固定ImoICO2，生成2mol三碳化合物，2mol三碳化合物經(jīng)還原生成1molC6H12 06已經(jīng)滿足6個碳原子守恒，哪里來的多余碳原子再被還原成五碳化合物呢？實際上，教材中的圖解是省略系數(shù)后的畫法，如果不向?qū)W生強調(diào)，學(xué)生常常會因為粗心遺忘，只能記住反應(yīng)物和生成物，不知道它們的比例關(guān)系.改進(jìn)后的圖解標(biāo)出了暗反應(yīng)過程各物質(zhì)的系數(shù)，學(xué)生能直觀看到物質(zhì)間的變化關(guān)系，同時，也能理解C02濃度對光合作用的影響曲線為何不從原點開始，既保證了碳原子守恒，又使暗反應(yīng)過程更加完整，學(xué)生記憶更加深刻.

參考文獻(xiàn)：

[1]陶有德.光合作用過程圖解的運用及修改意見[J].中學(xué)生物教學(xué)，1994（03）：17.