植物和植物區(qū)別

關(guān)于植物和植物區(qū)別C3和C4結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的區(qū)別

C3和C4途徑的區(qū)別

C3草坪和C4草坪的區(qū)別第2頁,共20頁，2024年2月25日，星期天C4植物

光合作用時(shí)CO2中的C首先轉(zhuǎn)移到C4（草酰乙酸）里，然后再轉(zhuǎn)移到C3中的植物，叫做C4植物。例如：玉米、甘蔗、高粱等熱帶植物。C3植物光合作用時(shí)CO2中的C直接轉(zhuǎn)移到C3(3-磷酸甘油酸)里的植物，叫做C3植物。例如：小麥、水稻、大麥、大豆、馬鈴薯、菜豆和菠菜等溫帶植物。第3頁,共20頁，2024年2月25日，星期天C3植物

大豆

小麥水稻

馬鈴薯

菠菜第4頁,共20頁，2024年2月25日，星期天C4植物高梁甘蔗粟“谷子”，去皮后稱“小米”莧菜玉米

高粱第5頁,共20頁，2024年2月25日，星期天C3植物和C4植物葉片結(jié)構(gòu)特點(diǎn)第6頁,共20頁，2024年2月25日，星期天維管束鞘細(xì)胞葉肉細(xì)胞細(xì)胞大小是否含葉綠體排列是否含葉綠體C3植物C4植物小柵欄組織海綿組織“花環(huán)狀”地圍繞在維管束鞘細(xì)胞的外面不含大含沒有基粒的葉綠體，葉綠體數(shù)多、個(gè)體大含有含有C3植物和C4植物葉片結(jié)構(gòu)特點(diǎn)第7頁,共20頁，2024年2月25日，星期天C3途徑和C4途徑C3途徑

CO2被固定的最初產(chǎn)物是三碳化合物的途徑C4途徑

CO2被固定的最初產(chǎn)物是四碳化合物的途徑第8頁,共20頁，2024年2月25日，星期天

C3植物和C4植物CO2NADPHNADP+ATPADP+Pi（CH2O）酶C52C3第9頁,共20頁，2024年2月25日，星期天葉肉細(xì)胞中的葉綠體維管束鞘細(xì)胞中的葉綠體C4植物光合作用特點(diǎn)示意圖C3途徑和C4途徑CO2NADPHNADP+ATPADP+Pi（CH2O）多種酶參加催化C52C3CO2C4C3(PEP)（丙酮酸）C4ADP+PiATPC3酶第10頁,共20頁，2024年2月25日，星期天C3途徑和C4途徑C4途徑產(chǎn)生的原因因?yàn)镃4植物中含有能固定CO2為C4的相關(guān)酶，即磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶，簡稱為PEP羧化酶(與CO2有很強(qiáng)的親和力)。可促使PEP把大氣中含量很低的CO2以C4的形式固定下來C4植物這種獨(dú)特的作用，被形象的比喻成“二氧化碳泵”。第11頁,共20頁，2024年2月25日，星期天大氣中的二氧化碳低濃度的二氧化碳高濃度的二氧化碳C4途徑C3途徑產(chǎn)物能量能量C4植物中的“二氧化碳泵”“二氧化碳泵”

C4途徑中PEP羧化酶與CO2的親和力比C3的高60倍。第12頁,共20頁，2024年2月25日，星期天C3途徑和C4途徑CO2固定的途徑C4植物有兩條：C4途徑和C3途徑C3植物有一條：C3途徑上述途徑分別發(fā)生的場(chǎng)所C4植物的C4途徑發(fā)生在：葉肉細(xì)胞的葉綠體內(nèi)C4植物的C3途徑發(fā)生在：維管束鞘細(xì)胞的葉綠體內(nèi)C3植物的C3途徑發(fā)生在：葉肉細(xì)胞的葉綠體內(nèi)第13頁,共20頁，2024年2月25日，星期天CO2的受體CO2固定后的產(chǎn)物CO2固定的場(chǎng)所C3還原的場(chǎng)所ATP和NADPH的作用對(duì)象暗反應(yīng)途徑C3植物C4植物C3PEPC5C3C3途徑C3C4途徑C3途徑C4C3C5葉肉細(xì)胞的葉綠體葉肉細(xì)胞的葉綠體維管束鞘細(xì)胞的葉綠體葉肉細(xì)胞的葉綠體維管束鞘細(xì)胞的葉綠體C3植物和C4植物光合作用比較第14頁,共20頁，2024年2月25日，星期天

C4植物比C3植物光合作用強(qiáng)的原因:結(jié)構(gòu)原因：C4C3維管束鞘細(xì)胞發(fā)育良好，花環(huán)型，葉綠體較大發(fā)育不好，無花環(huán)型，葉綠體無或少光合在維管束鞘細(xì)胞中進(jìn)行。有利于光合產(chǎn)物的就近運(yùn)輸，防止淀粉積累影響光合。a.PEPC(磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶)對(duì)CO2的Km(米氏常數(shù))遠(yuǎn)小于Rubisco（1，5-二磷酸核酮糖羧化酶），所以C4對(duì)CO2的親合力大，低CO2濃度（干旱）下，光合速率更高。b.C4植物將CO2泵入維管束鞘細(xì)胞，改變了CO2/O2比率，改變了Rubisico的作用方向，降低了光呼吸。c.高光強(qiáng)又可推動(dòng)電子傳遞與光合磷酸化，產(chǎn)生更多的同化力，以滿足C4植物PCA循環(huán)對(duì)ATP的額外需求。光合在葉肉細(xì)胞中進(jìn)行，淀粉積累影響光合。生理原因：第15頁,共20頁，2024年2月25日，星期天C3草坪：冷季型草坪草（最適15-25度，主要分布于長江以北地區(qū)，華北、東北、西北）（例如：早熟禾屬、羊毛屬、翦股穎屬、黑麥草屬等）C4草坪：暖季型草坪草（最適26-35度，主要分布于長江以南地區(qū)）（例如：結(jié)縷草屬、狗牙根屬、鈍葉草屬、雀稗屬、蜈蚣草屬、地毯草屬、野牛草屬等）（暖季型草坪草主要是C4植物）C3草坪和C4草坪的區(qū)別第16頁,共20頁，2024年2月25日，星期天3. C3草坪和C4草坪的季節(jié)生長變化明顯不同：C3草坪一年中有兩次生長高峰。冷季型草為典型的雙鋒生長模式—春秋兩季旺盛、夏季慢或停止生長。C4草坪一年僅一次生長高峰。1.C4草坪的光合效率要高于C3草坪，C4草坪光呼吸弱,CO2補(bǔ)償點(diǎn)低，C3草坪光呼吸強(qiáng)，CO2補(bǔ)償點(diǎn)高，高光強(qiáng)（>3000lux）便不再增加光合效率2.C3草坪中主要儲(chǔ)存果聚糖，C4草坪主要將碳水化合物儲(chǔ)存為長鏈糖—淀粉區(qū)別第17頁,共20頁，2024年2月25日，