1、澳大利亚科学家M.D.Hatch和C.R.Slack在研究玉米、甘蔗等原产热带地区的绿色植物发现，当向这些绿色植物提供14C时，光合作用开始后的1秒内， 90以上的14C出现在含有四个碳原子的有机酸（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。,分析上述材料，该材料得出什么结论？,结论：说明在这类绿色植物的光合作用中，CO2中的C原子首先转移到C4中，然后才转移到C3中 。,高梁,甘蔗,粟( 谷子,小米),苋菜,玉米,高 三 生 物,第一节 光合作用,第二章 光合作用与生物固氮,二 C3植物和C4植物,二 C3植物和C4植物,什么叫C4植物？举例。,光合作用
2、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。,二、C途径和C途径,C4植物叶片结构,水稻、小麦等大多数植物在暗反应中，一个CO2被一个C5固定后形成两个C3化学物，因此叫C3植物。,甘蔗、玉米等少数植物在暗反应中，一个CO2首先被一个磷酸丙酮酸固定形成C4化学物，然后C4化合物分解出CO2再与C5结合形成两个C3化合物，因此叫C4植物。,C3植物叶片结构,（一）C3植物和C4植物叶片结构特
3、点,C3植物,C4植物,C3 小麦维管束鞘细胞无叶绿体,C4 玉米维管束鞘细胞有叶绿体,维管束鞘细胞,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。,（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：维管束鞘细胞的叶绿体内 C3植物的C3途径发生在：叶肉细胞的叶绿体内,C3,PEP C5,C3,C
4、3途径,C3,C4途径 C3途径,C4 C3,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,小,栅栏组织 海绵组织,“花环状”地围绕在维管束鞘细胞的外面,不含,大,含没有基粒的叶绿体，叶绿体数多、个体大,含有,含有,C3植物和C4植物叶片结构特点,C4植物在暗反应中，一个CO2首先被一个磷酸丙酮酸（PEP）固定形成C4化学物，然后C4化合物分解出CO2再与C5化合物结合形成两个C3化合物， 最后以与C3植物同样的过程进行暗反应。,C4植物光合作用特点示意图,NADPH,NADP+,ATP,ADP+Pi,（
5、CH2O）,C5,2C3,CO2,C4,C3(PEP),（丙酮酸）,C4,酶,C4植物先利用PEP与CO2结合成C4化合物，然后C4化合物再分解将CO2释放出来。这一变化有什么意义呢？ 原来，PEP与CO2有很高的亲和力，它可以将大气中浓度很低的CO2固定下来，再集中到叶绿体中供暗反应利用。使植物具有更高的利用CO2进行光合作用的能力，提高了生物的适应性。,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”,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
6、径后进行C4途径D、只有C3途径没有C4途径,A,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CO2 B、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,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绿体中B、只发生在维管束鞘细胞叶绿体中C、叶肉细胞和维管束鞘细胞的叶绿体中 D、叶肉细胞和导管细胞的叶绿体中,C,练习,4）下列植物中属于C4植物的是 （ ）A、水稻 B、小麦 C、高粱 D、菜豆,C,例题1、关于高等植物细胞内的色素的叙述中，错误的是 A、 植
7、物细胞内的色素主要包括叶绿素和类胡萝卜素两大类 B、 所有植物细胞中都只含有四种色素 C、 叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收和传递光能 D、有的植物细胞的液泡中也含有一定量的色素,B,2、从能量转换角度看，碳同化是 A、将ATP和NADPH中活跃的化学能，转换成贮存在有机物中稳定的化学能 B、光能转换为电能 C、电能转换我为活跃的化学能 D、光能转换为活跃的化学能,A,3、在低浓度的CO2的环境中，下列哪一组植物的生长状况要良好一些 A、小麦、高粱 B、小麦、大豆 C、高粱、玉米 D、菜豆、马铃薯,C,4、在C4植物叶片中，对CO2的固定发生在 A、叶肉细胞中 B、维管束鞘细胞中 C、维管束细胞中
8、 D、维管束鞘和叶肉细胞中,D,5、21世纪，解决粮食危机，提高粮食的基本途径不包括 A、 扩大耕地面积，增加粮食总量 B、 控制光照，提高光能的利用率 C、 控制CO2的供应，提高光合效率 D、控制矿质元素供应，增加光合产物,A,6、下列施用农家肥能提高温室农作物光合作用效率的理由中，正确的是 A、促进植物对水分的吸收 B、提高了温室CO2的浓度 C、提高了光照强度 D、矿质元素含量高,B,7、 玉米、甘蔗等植物随着光合作用的进行，用14C标记原料CO2，C4和C3在植物叶绿体中的变化情况是 A、C3、C4中均不变 B、C3、C4中均渐增 C、C3中渐增，C4中减少 D、C3中减少，C4中渐增,C,8、科学家发现C4和C3植物光合作用的叶片中，合成淀粉等有机物的具体部位是 A 前者只在维管束鞘细胞；后者只叶肉细胞 B 前者只在叶肉细胞；后者只在维管束鞘细胞 C 前者在维管束鞘细胞和叶肉细胞；后者在叶肉细胞 D前者只在维管束鞘细胞；后者在叶肉细胞和维管束鞘细胞,A,
