1、1形态结构的区别两类植物在叶绿体的结构及分布上不同(见表 1),因 C3植物的维管束不含叶绿体,叶脉颜色较浅;C 4植物的维管束含叶绿体,叶脉绿色较深有呈“花环型”的两圈细胞。表 1 C3和 C4植物的叶绿体分布、结构与功能比较植物 分 布 结 构 功 能C3 叶肉细胞 为典型叶绿体 既可进行光反应,也能进行暗反应叶肉细胞 为典型叶绿体 能进行光反应,通过 C4途径固定 CO2C4 维管束鞘细胞较多、较大,叶绿体不含类囊体不进行光反应,能够进行暗反应2光合作用途径的区别C3植物与 C4植物在光反应阶段完全相同,都通过光反应产生 O2、H(实质是 NADPH)和 ATP,为暗反应阶段提供同化力H
2、和 ATP。但其暗反应途径不一样,见表 2。表 2 C3植物与 C4植物光合作用暗反应阶段的场所与过程比较3光合作用产物积累部位的区别C3植物整个光合作用过程都是在叶肉细胞里进行的,光合作用的产物只积累在叶肉细胞中。C 4植物中 C4途径固定的 CO2转移到 C3途径是在维管束鞘细胞中进行的,光合作用的暗反应过程也是在维管束鞘细胞中进行的,光合作用的产物也主要积累在维管束鞘细胞中。4适应能力的区别一是因 C4植物叶肉细胞的叶绿体固定 CO2的酶磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(简称 PEP 羧化酶)与 CO2的亲和力强于 C3植物叶绿体内固定 CO2的酶。暗 反 应植物分类场 所 途径 反 应 过 程C
3、3 叶肉细胞叶绿体 C3 C5+CO22C 3+ATP+HC 5+(CH 2O)+H 2O叶肉细胞叶绿体 C4 C3(PEP)+CO 2C4C4 维管束鞘细胞叶绿体 C3 C5+CO22C 3+ATP+HC 5+(CH 2O)+H 2O二是 C4植物与 C3植物相比,光照较强时,其光呼吸明显弱于 C3植物,因而在光照较强的环境中,前者的产量较高。基于以上原因,在高温、光照强烈和干旱的条件下,绿色植物的气孔关闭。此时,C 4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、光呼吸较弱,而 C3植物不仅不能利用细胞间隙中的 CO2进行光合作用、光呼吸也较强,因而,C 4植物比 C3植物更能适应高温、光照强烈和干旱的环境。