高三生物C3植物和C4植物课件2(人教大纲版)
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４
A 1、2 ］ (３）Ｃ3植物中ＣＯ２的固定和还原都发生在＿＿图中［ B 叶肉 所示的＿＿＿细胞中。ＣＯ２被固定形成Ｃ４的过程则在__图中
③ ② B 的［ ］叶肉细胞 中进行。Ｃ４植物Ｃ3的还原发生在＿图的［ 维管束鞘细胞 ］＿＿＿＿＿＿细胞中。 C4 (４）相比较而言，具有较强光合作用能力的为___植物。因此从 C4 进化角度分析_______植物更为高等。
二、 C3植物和C4植物
• 什么叫C4植物？举例。
光合作用时CO2中的C首先转移到C4 (草酰乙 酸)里，然后再转移到C3 (磷酸苷油酸)中的植物，叫 做C4植物。
例如：玉米、甘蔗、高粱、苋菜等原产热带的植物。
• 什么叫C3植物？举例。
光合作用时CO2中的C直接转移到C3 (磷酸苷油 酸)里的植物，叫做C3植物。
CO2
C4
酶 C3(PEP)
C4
CO2
C5
2C3 多种酶 参加催化 NADPH NADP+ ATP ADP+Pi
CO2泵
酶
ADP+Pi
ATP
C3 （丙酮酸） （CH2O）
C4植物中的“二氧化碳泵”
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) ，且与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，并使C4集中到维管束鞘细胞内的叶绿体 中供C3途径利用。所以C4植物比C3植物光合作用效率高。
比较
个体大
叶绿体 含有 含有
（二）C3途径和C4途径
• 什么叫C3途径？ 光合作用中CO2被C5所固定生成C3的过 程，叫做C3途径。 • 什么叫C4途径？ 光合作用中CO2被PEP所固定生成C4的 过程，叫做C4途径。
C4植物光合作用特点示意图
无基粒
叶肉细胞 中的叶绿体 维管束鞘细胞 中的叶绿体
例如：小麦、水稻、大麦、大豆、马铃薯、菜豆和菠 菜等温带植物。
C3植物
（一）C3植物和C4植物叶片结构特点
C4植物
花环型
导管：运输水分和矿质元素等，单向。 叶绿体数多、 筛管：运输有机养料等，双向运输。
维管束鞘细胞 叶肉细胞 细胞大小 叶绿体 排 列 类型 小 不含 栅栏组织、海绵组织 C3 植物 含，但 “花环状”环绕在 大 C4 植物 无基粒 维管束鞘细胞外
能量
ATP
能量 ATP
NADPH
大气中的 二氧化碳
低浓度的 二氧化碳
C4途径
高浓度的 二氧化碳
C3途径
产物
“二氧化碳泵”
C3植物和C4植物光合作用比较
CO2固定 CO2的 CO2固定 后的产 受体 的场所 物 ATP和 C3还原 暗反应 NADPH的 的场所 作用对象 途径
C3植物 C5
C3
叶肉细胞 叶肉细胞 的叶绿体 的叶绿体 叶肉细胞 的叶绿体 维管束源自文库 细胞的叶 绿体 维管束 鞘细胞 的叶绿 体
课堂训练
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
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
全日制普通高级中学教科书（选修） 生物 全一册
少数特殊 光 状态的叶 光光 绿素a
2C3 ADP+Pi
还 ATP 原 NADPH 小麦、水稻、大麦、 大豆、马铃薯、菜 豆和菠菜等温带植 物 NADP+ C5
CO2
吸收、传 递光能的 色素 C
e
H 2O
O2
e
A
e
D
e
H+
光能转换 成电能
电能转换成活 跃的化学能
C3
C3途径
PEP C4植物 C 5
C4 C3
C3
C4途径 C3途径
如何鉴别C3植物和C4植物
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 热带和亚热带地区；C4植物比C3植物在进化上 更高等；蕨类植物、裸子植物和木本植物都是 C3植物，只有草本植物中才有C4植物（其中80% 是单子叶植物，尤以禾本科植物为多）；C3植 物叶脉的颜色较浅、间距较大。 显微镜观察围绕维管束的有呈“花环型” 的两圈细胞，即为C4植物。
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 4）下列植物中属于C4植物的是 A、水稻
豆
B、小麦
√
C、高粱
D、菜
(１） 注明各部分名称：
栅栏组织 海绵组织 维管束鞘细胞 维管束 1、________２．______３． ４．_____ B图 花环 型”的 (２）Ａ、Ｂ两图中属于Ｃ 植物的为_____，有“ 两圈细胞。
本文来自网络，请不要使用盗版文档，尊重作者的辛苦 劳动，谢谢 Gaoqs.com 我爱朱丹老婆 中华人民共和国 我 2010080808080808080808080808080808080808080808080 爱 8080808080808080 你
Lvdd ZDLP
湖北省枣阳市第二中学 郑修海
玉米、甘蔗、高 粱等原产热带的 植物固定CO2的 活跃的化学能转换 途径却并非如此！ 成稳定的化学能
（CH2O）
光反应 （类囊体上进行）
暗反应 （叶绿体基质中进行）
C4植物的发现
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，竟有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。 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。 C3 指的是________________________， 三个碳原子的化合物 C4 指的是_________________________。 含四个碳原子的草酰乙酸
A 1、2 ］ (３）Ｃ3植物中ＣＯ２的固定和还原都发生在＿＿图中［ B 叶肉 所示的＿＿＿细胞中。ＣＯ２被固定形成Ｃ４的过程则在__图中
③ ② B 的［ ］叶肉细胞 中进行。Ｃ４植物Ｃ3的还原发生在＿图的［ 维管束鞘细胞 ］＿＿＿＿＿＿细胞中。 C4 (４）相比较而言，具有较强光合作用能力的为___植物。因此从 C4 进化角度分析_______植物更为高等。
二、 C3植物和C4植物
• 什么叫C4植物？举例。
光合作用时CO2中的C首先转移到C4 (草酰乙 酸)里，然后再转移到C3 (磷酸苷油酸)中的植物，叫 做C4植物。
例如：玉米、甘蔗、高粱、苋菜等原产热带的植物。
• 什么叫C3植物？举例。
光合作用时CO2中的C直接转移到C3 (磷酸苷油 酸)里的植物，叫做C3植物。
CO2
C4
酶 C3(PEP)
C4
CO2
C5
2C3 多种酶 参加催化 NADPH NADP+ ATP ADP+Pi
CO2泵
酶
ADP+Pi
ATP
C3 （丙酮酸） （CH2O）
C4植物中的“二氧化碳泵”
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) ，且与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，并使C4集中到维管束鞘细胞内的叶绿体 中供C3途径利用。所以C4植物比C3植物光合作用效率高。
比较
个体大
叶绿体 含有 含有
（二）C3途径和C4途径
• 什么叫C3途径？ 光合作用中CO2被C5所固定生成C3的过 程，叫做C3途径。 • 什么叫C4途径？ 光合作用中CO2被PEP所固定生成C4的 过程，叫做C4途径。
C4植物光合作用特点示意图
无基粒
叶肉细胞 中的叶绿体 维管束鞘细胞 中的叶绿体
例如：小麦、水稻、大麦、大豆、马铃薯、菜豆和菠 菜等温带植物。
C3植物
（一）C3植物和C4植物叶片结构特点
C4植物
花环型
导管：运输水分和矿质元素等，单向。 叶绿体数多、 筛管：运输有机养料等，双向运输。
维管束鞘细胞 叶肉细胞 细胞大小 叶绿体 排 列 类型 小 不含 栅栏组织、海绵组织 C3 植物 含，但 “花环状”环绕在 大 C4 植物 无基粒 维管束鞘细胞外
能量
ATP
能量 ATP
NADPH
大气中的 二氧化碳
低浓度的 二氧化碳
C4途径
高浓度的 二氧化碳
C3途径
产物
“二氧化碳泵”
C3植物和C4植物光合作用比较
CO2固定 CO2的 CO2固定 后的产 受体 的场所 物 ATP和 C3还原 暗反应 NADPH的 的场所 作用对象 途径
C3植物 C5
C3
叶肉细胞 叶肉细胞 的叶绿体 的叶绿体 叶肉细胞 的叶绿体 维管束源自文库 细胞的叶 绿体 维管束 鞘细胞 的叶绿 体
课堂训练
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
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
全日制普通高级中学教科书（选修） 生物 全一册
少数特殊 光 状态的叶 光光 绿素a
2C3 ADP+Pi
还 ATP 原 NADPH 小麦、水稻、大麦、 大豆、马铃薯、菜 豆和菠菜等温带植 物 NADP+ C5
CO2
吸收、传 递光能的 色素 C
e
H 2O
O2
e
A
e
D
e
H+
光能转换 成电能
电能转换成活 跃的化学能
C3
C3途径
PEP C4植物 C 5
C4 C3
C3
C4途径 C3途径
如何鉴别C3植物和C4植物
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 热带和亚热带地区；C4植物比C3植物在进化上 更高等；蕨类植物、裸子植物和木本植物都是 C3植物，只有草本植物中才有C4植物（其中80% 是单子叶植物，尤以禾本科植物为多）；C3植 物叶脉的颜色较浅、间距较大。 显微镜观察围绕维管束的有呈“花环型” 的两圈细胞，即为C4植物。
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 4）下列植物中属于C4植物的是 A、水稻
豆
B、小麦
√
C、高粱
D、菜
(１） 注明各部分名称：
栅栏组织 海绵组织 维管束鞘细胞 维管束 1、________２．______３． ４．_____ B图 花环 型”的 (２）Ａ、Ｂ两图中属于Ｃ 植物的为_____，有“ 两圈细胞。
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Lvdd ZDLP
湖北省枣阳市第二中学 郑修海
玉米、甘蔗、高 粱等原产热带的 植物固定CO2的 活跃的化学能转换 途径却并非如此！ 成稳定的化学能
（CH2O）
光反应 （类囊体上进行）
暗反应 （叶绿体基质中进行）
C4植物的发现
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，竟有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。 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。 C3 指的是________________________， 三个碳原子的化合物 C4 指的是_________________________。 含四个碳原子的草酰乙酸