光合作用──C植物和C植物

1、课题8： 第一节 光合作用C3植物和C4植物一、【自主学习】1、C3和C4植物概念：（1） C3植物：在光合作用过程中仅有 途径的植物，如 、 等大多数植物属此类。在暗反应中1个C02首先被1个 固定后形成2个 。（2） C4植物：在光合作用过程中，CO2中的C首先被转移到 中，然后才转移到 中，如 等。C3和C4植物叶片结构特点比较： C3植物 C4植物维管束鞘细胞 形 态 小 叶绿体(有、无) 叶肉细胞 排 列 疏 松 叶绿体(有、无) 固定C02固定化合物 固定产物 有机物合成场所 二、【知识归纳】1、C4植物光合作用的特点过程图解：C4植物基本特点可归纳为： 在C4植物中有C4途径也有

2、C3途径 C4途径发生在叶肉细胞的叶绿体中，C3途径发生在维管束鞘细胞叶绿体中 C4途径起到传递集中CO2作用，将外界的光合原料传递到维管束鞘细胞叶绿体内合成有机物 在传送CO2的过程中，要消耗能量，来自ATP提供能量 二氧化碳的转移通过草酰乙酸、丙酮酸完成，不是气体直接通过细胞传递 C4途径中固定CO2的酶（PEP羧化酶）有很强的亲和能力，可以将大气中的低浓度CO2固定下来 C4途径固定CO2的能力要比C3途径中的强，起到CO2泵的作用，提高了C4植物利用CO2的能力 干旱条件下，叶片气孔关闭，C4植物能利用叶肉细胞间隙的低浓度CO2光合，C3植物不能2、光合作用的过程及C3、C4间的转换：

3、三、【精彩回放】1、（08北京理综）在光照下，小麦（C3植物）叶片的叶肉细胞和维管束鞘细胞都能发生的生理过程是（） A、水光解释放O2 B、固定CO2形成三碳化合物C、产生ATP和HD、光合色素吸收并转换光能2、（08四川理综）分别取适宜条件下和低温低光照强度条件下生长的玉米植株叶片，徒手切片后，立即用碘液染色，置于显微镜下观察，发现前者维管束鞘细胞有蓝色颗粒，而后者维管束鞘细胞没有蓝色颗粒，后者没有的原因是（ ）A维管束鞘细胞不含叶绿体，不能进行光合作用 B维管束鞘细胞能进行光反应，不能进行暗反应 C叶片光合作用强度低，没有光合作用产物积累D叶片光合作用强度高，呼吸耗尽光合作用产物3、（07

4、全国理综、3026分）回答下列I、II小题：I玉米和小麦在适宜条件下照光一段时间后，将叶横切用碘液染色，在显微镜下观察这两种植物的维管束鞘细胞和叶肉细胞，结果发现玉米叶片的维管束鞘细胞被染色，小麦叶片的 被染成 ，被染色的原因是 。由此可知，玉米属于 植物，小麦属于 植物。当用碘液对某一植物照光后的叶横切片染色时，却发现被染色的叶片同时出现上述玉米和小麦叶片的染色结果。据这个实验现象可推出：从光合作用角度来说，该植物具有 植物的特点，其光合作用固定CO2形成的最初化合物有 种，即 。4、（07全国理综II、30、22分）回答下列I、II小题：I、右图表示光照强度对A、B两种C3植物光合作用强度

5、的影响。据图回答：（1）A、B两种植物光合作用过程中对光能利用的差异是 。（2）在农业生产中，与B植物相比，A植物应种植在 条件下。四、【过关练习】1、在光照下，供给玉米离体叶片少量的14CO2，随着光合作用时间的延续，在光合作用固定CO2形成的C3化合物和C4化合物中，14C含量变化示意图正确的是（ ） 2、右图表示将植物放在不同浓度CO2环境条件下，其光合速率受光照强度影响的变化曲线。b点与a点相比较，b点时叶肉细胞中C3的含量；b点与c点相比较，b点时叶肉细胞中C3的含量变化情况是（ ）A低、高 B低、基本一致 C高、高 D高、基本一致3、右图为C3、C4植物光合速率随外界CO2浓度变化

6、的曲线，有关叙述错误的是（ ）A、从图中可以看出代表的4植物B、B代表的是C3植物，在较高CO2浓度下进行光合作用C、在高浓度CO2下，光照强度是C4植物光合速率的限制因子D、C4植物比C3植物光合速度高4、下列有关C3植物和C4植物代谢和结构特点的描述，正确的是（ ）AC3植物多为阴生植物，C4植物多为阳生植物B在进行光合作用时，C3植物和C4植物分别将C02中的C分别首先转移到C3和C4中CC3植物的叶肉细胞具有正常叶绿体，C4植物的叶肉细胞具有无基粒的叶绿体DC4植物的维管束鞘外有“花环型”的两圈细胞5、下面的曲线以及说明中，正确的是（提示：只要注意相关曲线之间的一一对应就可以 ）（ ）

7、1代表典型的阳生植物 2代表典型的阴生植物表示植物在黑暗中细胞呼吸放出CO2的量表示光补偿点(即光合作用吸收CO2的量等于细胞呼吸放出CO2的量时的光照强度)A 、I B、 C、 D、6、科学家发现生长在高温强光照和干旱环境中的植物气孔关闭，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，C3植物则不能。（1）现有取自热带不同环境下的甲乙两种长势良好，状态相似的草本植物，已知甲是C4植物，已知其光合作用固定CO2的类型。请利用一个密闭大玻璃钟罩，初步判别乙植物是C3植物还是C4植物。 原理： 。方法：将植物甲和植物乙一同栽种于密闭钟罩下，给予 条件培养。连续若干天观察记录他们的生长

8、情况。预期结果并分析： 。(2)对于以上分析，用显微镜从形态学方面加以进一步验证。方法：制作乙植物叶脉横切脱色处理后的临时切片，用显微镜观察。结论：如果视野中看到 ，乙是C3植物：反之，则乙是C4植物。光合作用C3植物和C4植物答案：三、【精彩回放】 1、C 2、 C3、叶肉细胞 蓝色 均产生淀粉，淀粉遇碘变蓝 C4 C3 C3和C4 两 四碳化合物和三碳化合物4、在低于P光照强度下B植物光能利用率比A植物的高，在高于P光照强度下A植物光能利用率比B植物的高。较强光照四、【过关练习】1、 B 2、A 3、 D 4、B 5、 C6、（1）在高温、干旱和强光照下，随着植物光合作用的进行，造成密闭钟

9、罩内CO2浓度逐渐降低，C4植物能利用较低浓度的CO2，生长良好，而C3植物不能。 高温、干旱和强光照 若乙植物与甲植物生长状况相似，乙植物为4植物。 若乙植物逐渐枯萎，而甲依然健壮，乙植株为C3植物。 （2）没有“花环型”结构或维管束鞘细胞中没有叶绿体；课题9： 第一节 光合作用C3植物和C4植物考点突破一、【考点知识总结】1、C3植物和C4植物的叶片结构与功能比较：植物种类比较项目C3植物C4植物本质区别叶片结构维管束鞘细胞叶肉细胞CO2的固定途径CO2的利用率光合作用效率代表生物2、C3植物和C4植物光合作用过程的主要区别：植物种类CO2的受体CO2固定的场所CO2固定后的产物CO2还原

10、的场所ATP和NADPH的作用对象暗反应的途径C3植物C4植物3、降低CO2浓度或降低光照强度所引起的其他变量： 因变量自变量C3化合物 C5化合物 ATP和NADPHADP、Pi、NADP+（CH2O产生速率O2产生速率降低CO2浓度降低光照强度二、【考点能力提高】1、下图所示某阳生植物细胞在夏季晴天某一天内的光合作用过程中C3、C5化合物的数量变化。若第二天中午天气由光照强烈转向阴天时，叶绿体中C3含量的变化、C5含量的变化分别相当于曲线中的（ ）Acd段(X)，bc段(Y) Bde段(X)，de段(Y)Cde段(Y)，cd段(X) Dbc段(Y)，bc段(X)2、将一植物放在密闭的玻璃罩

11、内，置于室外进行光照，假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境相同。用CO2浓度测定仪测得了该玻璃罩内CO2浓度的变化情况，绘制成如图所示的曲线，下列有关说法错误的是（ ）A、BC段较AB段曲线上升缓慢，是因为低温使植物呼吸作用减弱B、CO2浓度下降从D点开始，说明植物进行光合作用是从D点之前开始的C、FG段CO2浓度下降不明显，是因为部分气孔关闭，叶片对CO2吸收减少D、H点玻璃罩内CO2浓度最低，说明此时植物对CO2吸收最多，光合作用最强3、将某植物的大小相似的绿色叶片分组进行如下实验：实验前先称出叶片的重量（各组均相等），在不同温度下分别暗处理1小时，测其重量变化；立刻再光照1小时（光强度等

12、条件相同），再测其重量变化。得到如下结果：组别1234温度27282930暗处理后的重量变化（mg）*-2-2.5-3-3.5光照后的重量变化（mg）*+3.5+3+2.52*指与已知实验前的重量进行比较则在哪一温度条件下，每小时叶片光合作用产生的氧气量最多（ ）A、27 B、28 C、29 D、304、在干旱的条件下，绿色植物气孔关闭，但人们在研究C4植物时发现它体内在较长时期里有大量葡萄糖产生，分析其原因是（ ）AC4植物利用体内五碳化合物分解出CO2来合成 B利用脂肪转化来生产葡萄糖C体内具有一种与CO2亲和力很强的酶 D利用淀粉水解来生产葡萄糖5、下面甲、乙两图分别表示植物的光合速率与

13、光照强度、CO2含量的关系。对两图而言，下列叙述正确的：A、若土壤中N、P、Mg含量持续下降，不可能导致图中a,b点改变B、在甲图a点，植物叶肉细胞中产生ATP的细胞结构有线粒体、叶绿体、细胞质基质C、在乙图a点，光合速率与呼吸速率相等D、若图中表示的是C3植物，则对C4植物而言甲乙两图中a点均应向右移动6、下图甲为只改变光照条件、乙为只改变CO2浓度后，与光合作用有关的C5化合物和C3化合物在细胞内的变化曲线。（1）图甲曲线a表示 ，在无光照时其含量下降的原因是 ； 图乙曲线b表示 ，在CO2浓度降低时含量下降的原因是 （2）由（1）得出光照强度和CO2浓度与光合作用的关系是：前者主要影响

14、反应阶段；后者主要影响 反应阶段。7、下图是玉米叶横切有关结构中完成的部分生理过程示意图，表示结构，表示化合物，a、b、c表示生理过程（1）细胞的名称是，完成a、b、c过程的亚显微结构的特点是。（2）物质进入结构参与反应的主要生理意义是 ；b过程需要的能量由物质 提供。（3）玉米植株固定CO2的产物是 ，物质中含有三个碳原子的有机物是 。（4）相同条件下，玉米的光合作用强于小麦的生理原因是。、甲、乙、丙三图分别表示几个环境因素对小麦光合作用速率的影响，除各图中所示因素外，其他因素均控制在适中范围。请据图回答以下问题：(1)甲图P点，限制小麦光合作用速率的因素为 ；乙图Q点，高CO2浓度条件下，

15、若要进一步提高小麦光合作用速率，可尝试采取的措施是 ；预计丙图Q点之后三条曲线的走势为 。(2)干旱初期，小麦光合作用速率下降的主要原因可以用 图来说明，其具体解释是_ (3)除上述因素外， 也是影响光合作用速率的主要因素之一。课题： 第一节 光合作用C3植物和C4植物考点突破答案：一、【考点知识总结】1、通过研究发现，C3植物的维管束鞘细胞含有没有基粒的叶绿体，这种叶绿体不仅数量多，而且体积大。C3植物和C4植物之所以具有不同的固定CO2的途径与二者的结构有密切关系。2、C4途径的CO2的受体是磷酸烯醇式丙酮酸（PEP），CO2与PEP结合生成C4的场所是叶肉细胞的叶绿体。C4形成后进入维管

16、束鞘细胞释放CO2，CO2与C5结合生成2C3进行C3途径。C3植物仅在叶肉细胞的叶绿体内进行C3途径，C4植物既在叶肉细胞的叶绿体内进行C4途径又在维管束鞘细胞的叶绿体内进行C3途径。C4植物固定CO2的PEP羧化酶与CO2的亲和力比C3途径中C5羧化酶与CO2的亲和力高60倍。因此，C4植物能够把大气中含量很低的CO2以C4的形式固定下来，并运输到维管束鞘细胞的叶绿体中供C3途径利用。因此，在热带的高温地区及在夏季炎热的中午，叶片气孔关闭，C4植物能够利用叶片内细胞间隙中含量很低的CO2进行光合作用。C4植物比C3植物更适于生活在温度较高的热带地区，C4植物比C3植物在进化上更高等。二、【考点能力提高】B D D C B6、（1）五碳化合物，CO2在还原过程中因缺NADPH和ATP不能产生C5化合物，而