光合作用

关于这个模拟实验

本模型让学生进入叶绿体内部：类囊体堆叠中的光反应与基质中的卡尔文循环，将光、二氧化碳和水转化为糖和氧气。两个滑块分别设置光照强度和 CO₂ 浓度，反应速率随较稀缺的那一方而变化，因此读数会指出限制因子。计数器统计已消耗和已生成的分子数，并稳定在方程式的 6 : 6 : 1 : 6 比例。该模型很适合讲解限制因子、阅读速率曲线，并把配平的化学方程式与实际过程联系起来。

学生可以探索什么

将光照强度设为 200，并逐步提高，直到“已制造的糖”不再增加。
保持高光照，将 CO₂ 浓度拖到 100 ppm，观察限制因子的切换。
每次改变滑块后，阅读“限制因子”读数，并解释它为何改变。
观察“已消耗”和“已生成”计数器，并将比例与 6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2 进行比较。
将光照设为 0，观察即使 CO₂ 充足，速率也会降至零。

学习目标

1写出并解释光合作用的配平化学方程式。
2指出光和二氧化碳都是可能限制速率的因素。
3解释为什么当另一因素变得稀缺时，提高某一因素便不再有帮助。
4描述光反应和卡尔文循环在叶绿体中分别发生在什么位置。

教师常问的问题

光合作用模拟免费吗？

是的。可在任何现代浏览器中免费使用，包括白板和平板电脑。无需注册、下载或安装插件。

什么是限制因子？

限制因子是供应最短缺的原料，它决定了最大反应速率。在本模型中，糖的生成速率取决于光和二氧化碳中较稀缺的一方，直到两者都充足为止。

如何找出限制因子？

拖动“光照强度”和“CO₂ 浓度”滑块，并阅读“限制因子”读数。提高限制因子对应的一方，速率就会上升；而提高另一方则不会带来任何变化。

一个叶绿体真的能这么快制造糖吗？

不能。时间和分子数为示意，并非针对真实叶绿体。不过比例是准确的：6 个 CO₂ 分子与 6 个水分子可生成 1 个葡萄糖分子和 6 个氧气分子。

嵌入这个模拟实验

免费嵌入你的学习平台、博客或班级网站。

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继续探索

Zoom through five levels of photosynthesis in 3D: a leaf cross-section, a chloroplast, the thylakoid membrane with its electron transport chain and ATP synthase, the Calvin cycle and a 3D rate graph. Change light, CO₂ and temperature and record readings.

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免费的光合作用互动模拟实验。在线动手探索光合作用——适合全班演示，也适合学生自主练习。

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Watch a plant work in 3D. Sunlight, carbon dioxide and water stream into the leaves, oxygen bubbles out and sugar runs down to the roots. Change light, CO₂, water and temperature, then find out which one is really holding the plant back.

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用灯照射黑藻，数一数冒出的氧气气泡。记录你的结果，找出限制因素，然后放大观察叶片细胞和一个叶绿体。

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Explore an adult male reference body in 3D. Reveal 14 anatomical systems, search thousands of named structures, isolate organs, and pull 2,209 modeled pieces apart to see how the body is organized.

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从模型到记录

学生探索之后，用工作表记录他们的预测、观察和解释。

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