C3植物和C4植物PPT演示课件

第二章光合作用与生物固氮,第一节光合作用,金秀县民族高中生物组韦金华,1,二C3植物和C4植物,在小麦体内该反应发生的场所在哪里？CO2的受体是什么，产物是几碳化合物？哪些物质来自光反应？,2,二C3植物和C4植物,澳大利亚科学家MDHatch和CRSlack在研究玉米、甘蔗等原产热带地区的绿色植物发现，当向这些植物提供14CO2时，光合作用开始后的1s内，90%以上的14C出现在含有四个碳原子的有机酸草酰乙酸（C4）中，随着光合作用的进行，C4中的14C逐渐减少，而C3中的14C逐渐增多。,C4植物的发现：,3,二C3植物和C4植物,以上事实说明什么？什么叫C4植物？举例。,光合作用时CO2中的C首先转移到C4里，然后再转移到C3中的植物，叫做C4植物。例如：玉米、甘蔗、高粱等热带植物。,什么叫C3植物？举例。,光合作用时CO2中的C直接转移到C3里的植物，叫做C3植物。例如：小麦、水稻、大麦、大豆、马铃薯、菜豆和菠菜等温带植物。,4,C3植物,5,C4植物,高梁,甘蔗,苋菜,玉米,6,（一）C3植物和C4植物叶片结构特点,C3植物,C4植物,7,（一）C3植物和C4植物叶片结构特点,什么叫维管束？,绿色植物的叶片中由导管和筛管等构成的结构。导管：运输水分和矿质元素等，单向。筛管：运输有机养料等，双向运输。,什么叫维管束鞘细胞？,围绕维管束的一圈薄壁细胞。,8,小,栅栏组织海绵组织,“花环型”围绕在维管束鞘细胞的外面,无,大,有（无基粒），数多、个大,有,有,（一）C3植物和C4植物叶片结构特点,9,（二）C3途径和C4途径,什么叫C3途径？,光合作用中固定CO2的途径发生在C3植物体内，叫做C3途径。,什么叫C4途径？,光合作用中固定CO2的途径发生在C4植物体内，叫做C4途径。,10,C4植物光合作用特点示意图,（二）C3途径和C4途径,NADPH,NADP+,ATP,ADP+Pi,（CH2O）,C5,2C3,CO2,C4,C3(PEP),（丙酮酸）,C4,酶,CO2,11,（二）C3途径和C4途径,C4途径产生的原因,因为C4植物中含有能固定CO2为C4的相关酶，即磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶，简称为PEP羧化酶(与CO2有很强的亲和力)。可促使PEP把大气中含量很低的CO2以C4的形式固定下来。,C4植物这种独特的作用，被科学家形象的比喻成什么？,C4植物这种独特的作用，被形象的比喻成“二氧化碳泵”。,12,大气中的二氧化碳,低浓度的二氧化碳,高浓度的二氧化碳,产物,能量,能量,C4植物中的“二氧化碳泵”,“二氧化碳泵”,C4途径中PEP羧化酶与CO2的亲和力比C3的高60倍。,13,（二）C3途径和C4途径,C4植物和C3植物CO2固定的途径分别有几条？,C4植物有两条：C4途径和C3途径C3植物有一条：C3途径,上述途径分别发生在什么细胞内？,C4植物的C4途径发生在：叶肉细胞的叶绿体内。C4植物的C3途径发生在：维管束鞘细胞叶绿体内C3植物的C3途径发生在：叶肉细胞的叶绿体内。,14,C3,PEPC5,C3,C3途径,C3,C4途径C3途径,C4C3,C5,叶肉细胞的叶绿体,叶肉细胞的叶绿体维管束鞘细胞的叶绿体,叶肉细胞的叶绿体,维管束鞘细胞的叶绿体,C3植物和C4植物光合作用比较,15,C3植物与C4植物的主要区别,思考：C3、C4植物光合作用曲线如何？,小麦、水稻等,玉米、甘蔗、高粱、苋菜等,无“花环型”结构,有“花环型”结构,叶肉细胞,维管束鞘细胞,较低,较高,较高,较低,16,17,C4植物比C3植物光合作用强的原因？,2.结构原因：,C4,C3植物光合作用在叶肉细胞中进行，淀粉积累影响光合。C4植物光合作用在维管束鞘细胞中进行。有利于光合产物的就近（筛管）运输，防止淀粉积累影响光合。,1.生理原因：,在高温、光照强烈和干旱的条件下，气孔关闭。C4植物能利用叶片细胞间隙中含量很低的CO2。,18,C4植物能利用叶片内细胞间隙中含量很低的CO2进行光合作用，对CO2的利用率较高(如图)，因此C4植物能适应高温、强光照、干旱环境。,19,练习,1）C4植物光合作用过程中的重要特点是（）A、既有C4途径又有C3途径B、只有C4途径没有C3途径C、先进行C3途径后进行C4途径D、只有C3途径没有C4途径,A,20,练习,2）C4植物具有较强光合作用的原因是有关的一种酶能催化（）A、PEP固定较低浓度CO2B、C5化合物与CO2结合C、NADPH还原C3生成有机物D、特殊状态的叶绿素a将光能转换成电能,A,21,练习,3）C4植物与C3植物相比，其发生光合作用的场所为（）A、只发生在叶肉细胞叶