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C3植物和C4植物光合作用的具体过程和区别是什么

2021-05-30 19:47:26 分类:养花问答 来源: 日夏养花网 作者: 网络整理 阅读:348

C3植物与C4植物在光合作用上的区别。 特别说明C4植物的光合作用过程。

其实C3和C4进行光合作用的大体步骤差不多,主要区别是在CO2的利用时。
CO2同化的最初产物不是光合碳循环中的三碳化合物3-磷酸甘油酸,而是四碳化合物苹果酸或天门冬氨酸的植物。又称C4植物。如玉米、甘蔗、高粱、苋菜等。而最初产物是3-磷酸甘油酸的植物则称为三碳植物(C3植物)。
再就是C4植物对CO2利用率比C3植物高。
希望我的回答你能满意

C3植物与C4植物,在光合作用中有什么区别?

答:1、C3植物如水稻、小麦等,在光合作用中一个CO2被一个五碳化合物固定以后,形成两个三碳化合物。C4植物如玉米、甘蔗等,在光合作用中一个CO2首先转移到C4中,然后才转移到C3中。
2日夏养花网、C3、C4光合作用中为什么会出现上述现象,从结构上看:C3植物叶片中的维管束鞘细胞不含叶绿体,C4植物的叶片中维管束鞘细胞含有没有基粒的叶绿体。这就使它们具有不同的固定CO2的途径。
C4植物效率更高

C4植物与C3植物的区别

四碳植物能利用强日光下产生的ATP推动PEP与CO2的结合,提高强光、高温下的光合速率,在干旱时可以部分地收缩气孔孔径,减少蒸腾失水,而光日夏养花网合速率降低的程度就相对较小,从而提高了水分在四碳植物中的利用率。这些特性在干热地区有明显的选择上的优势。
C4植物与C3植物的一个重要区别是C4植物的CO2补偿点很低,而C3植物的补偿点很高,所以C4植物在CO2含量低的情况下存活率更高。
C4植物主要是那些生活在干旱热带地区的植物。在这种环境中,植物若长时间开放气孔吸收二氧化碳,会导致水分通过蒸腾作用过快的流失。所以,植物只能短时间开放气孔,二氧化碳的摄入量必然少。植物必须利用这少量的二氧化碳进行光合作用,合成自身生长所需的物质。
在C4植物叶片维管束的周围,有维管束鞘围绕,这些维管束鞘细胞里有叶绿体,但里面并无基粒或基粒发育不良。在这里,主要进行卡尔文循环。
该类型的优点是,二氧化碳固定效率比C3高很多,有利于植物在干旱环境生长。C3植物行光合作用所得的淀粉会贮存在叶肉细胞中,因为这是卡尔文循环的场所,而维管束鞘细胞则不含叶绿体。而C4植物的淀粉将会贮存于维管束鞘细胞内,因为C4植物的卡尔文循环是在此发生的。
C4型植物有:单子叶植物禾本科、莎草科,双子叶植物菊科、大戟科、藜科和苋科。
3植物和C4植物的比较

C3植物
C4植物

从形态学上区别(叶脉深浅)

维管束鞘细胞(薄壁细胞)
叶脉颜色浅

胞小、不含叶绿体
叶脉颜色深

含有没有基粒的叶绿体

从解剖学上区别

(显微区别)
有无“花环型”结构
没有
有(内环为维管束鞘细胞组成)

(外环由部分叶肉细胞组成)

叶肉细胞
栅栏组织:含有正常的叶绿体

海绵组织:含有正常的叶绿体
花环外环;含有正常的叶绿体日夏养花网

海绵组织:含有正常的叶绿体

CO2受体
C5化合物
先PEP;后C5化合物

CO2固定后的产物
C3化合物
先C4化合物,后C3化合物

CO2固定的部位
叶肉细胞的叶绿体基质
先叶肉细胞的时绿体基质;后维管束鞘细胞的叶绿体基质

CO2固定途径
C3途径
先C4途径;后C3途径

CO2固定是否耗能

耗能

C3还原场所
叶肉细胞的叶绿体基质
维管束鞘细胞的叶绿体基质

ATP和NADPH作用对象
C3化合物
C3化合物

最终光合作用产物形成场所
叶肉细胞
维管束鞘细胞

CO2补偿点
高(30至70ml/L)
低(0至10ml/L)

光饱和点
全日照的1/5


光合作用最适温度
150C-250C
300C—470C

地理分布
主要分布温带和寒带地区
主要分布热带和亚热带

进化程度
低等
高等

常见种类
蕨类、裸子植物、木本被子植物都是C3植物:大麦、小麦、大豆、马铃薯、菜豆和菠菜。
只有草本被子植物才有C4植物,且单子叶植物占80%

又禾本科植物占75%:高梁、玉米、甘蔗、苋菜。
C4植物的两个反应过程一个在叶肉细胞内一个在维管束鞘细胞内,是在不同的细胞内反应的
而C3植物是在一个细胞内反映的,光反应在类囊体上,暗反应反映在基质里。
经过长期的进化。C4植物叶肉细胞内的叶绿体基质中没有暗反应所需的全部种类的酶,因此只能转移到细胞基质中进行。

C3和C4植物光合作用的比较

简单来说就是直接利用空气中CO2的植物就是C3植物,而C4植物则是先将CO2固定形成一种C4化合物,然后由这种化合物将CO2释放到相邻的细胞中,参与光合作用。

具体的自己看吧:
碳三植物
  也叫三碳植物。光合作用中同化二氧化碳的最初产物是三碳化合物3-磷酸甘油酸的植物。碳三植物的光呼吸高,二氧化碳补偿点高,而光合效率低。如小麦、水稻大豆、棉花等大多数作物。 碳三植物
二战后,美国加州大学伯克利分校的马尔文卡尔文与他的同事们研究一种名叫Chlorella的藻,以确定植物在光合作用中如何固定CO2。此时C14示踪技术和双向纸层析法技术都已经成熟,卡尔文正好在实验中用上此两种技术。   他们将培养出来的藻放置在含有未标记CO2的密闭容器中,然后将C14标记的CO2注入容器,培养相当短的时间之后,将藻浸入热的乙醇中杀死细胞,使细胞中的酶变性而失效。接着他们提取到溶液里的分子。然后将提取物应用双向纸层析法分离各种化合物,再通过放射自显影分析放射性上面的斑点,并与已知化学成分进行比较。
编辑本段卡尔文在实验中发现
  标记有C14的CO2很快就能转变成有机物。在几秒钟之内,层析纸上就出现放射性的斑点,经与一直化学物比较,斑点中的化学成份是三磷酸甘油酸(3-phosphoglycerate,PGA),是糖酵解的中间体。这第一个被提取到的产物是一个三碳分子,所以将这种CO2固定途径称为C3途径,将通过这种途径固定CO2的植物称为C3植物。后来研究还发现,CO2固定的C3途径是一个循环过程,人们称之为C3循环。这一循环又称卡尔文循环。   C3类植物,如稻和麦,二氧化碳经气孔进入叶片后,直接进入叶肉进行卡尔文循环。而C3植物的维管束鞘细胞很小,不含或含很少叶绿体,卡尔文循环不在这里发生。
碳四植物
百科名片
碳四植物CO2同化的最初产物不是光合碳循环中的三碳化合物3-磷酸甘油酸,而是四碳化合物苹果酸或天门冬氨酸的植物。又称C4植物。如玉米、甘蔗、高粱、苋菜等。而最初产物是3-磷酸甘油酸的植物则称为三碳植物(C3植物)。

目录

暗反应的碳同化
碳四植物的特殊结构
碳四途径的反应过程
与碳三植物的区别
编辑本段暗反应的碳同化

编辑本段碳四植物的特殊结构
  许多四碳植物在解剖上有一种特殊结构,即在维管束周围有两种不同类型的细胞:靠近维管束的内层细胞称为鞘细胞,围绕着鞘细胞的外层细胞是叶肉细胞。两种不同类型的细胞各具不同的叶绿体。围绕着维管束鞘细胞周围的排列整齐致密的叶肉细胞中的叶绿体,具有发 光合作用的C4途径
达的基粒构造,而维管束鞘细胞的叶绿体中却只有很少的基粒,而有很多大的卵形淀粉粒。
编辑本段碳四途径的反应过程
  叶肉细胞里的磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)经PEP羧化酶的作用,与CO2结合,形成苹果酸或天门冬氨酸。这些四碳双羧酸转移到鞘细胞里,通过脱羧酶的作用释放CO2,后者在鞘细胞叶绿体内经核酮糖二磷酸(RuBP)羧化酶作用,进入光合碳循环。这种由PEP形成四碳双羧酸,然后又脱羧释放CO2的代谢途径称为四碳途径。其叶肉细胞中,含有独特的酶,即磷酸烯醇式丙酮酸碳氧化酶,使得二氧化碳先被一种三碳化合物--磷酸烯醇式丙酮酸同化,形成四碳化合物草酰乙酸盐,这也是该暗反应类型名称的由来。这草酰乙酸盐在转变为苹果酸盐后,进入维管束鞘,就会分解释放二氧化碳和一分子甘油。二氧化碳进入卡尔文循环,后同C3进程。而甘油则会被再次合成磷酸烯醇式丙酮酸,此过程消耗ATP。   在20世纪60年代,澳大利亚科学家哈奇和斯莱克发现玉米、甘蔗等热带绿色植物,除了和其他绿色植物一样具有卡尔文循环外,CO2首先通过一条特别的途径被固定。这条途径也被称为哈奇-斯莱克途径
编辑本段与碳三植物的区别
  已经发现的四碳植物约有800种 ,广泛分布在开花植物的18个不同的科中。它们大都起源于热带。 因为四碳植物能利用强日光下产生的ATP推动PEP与CO2的结合,提高强光、高温下的光合速率,在干旱时可以部分地收缩气孔孔径,减少蒸腾失水,而光合速率降低的程度就相对较小,从而提高了水分在四碳植物中的利用率。这些特性在干热地区有明显的选择上的优势。   C4植物与C3植物的一个重要区别是C4植物的CO2补偿点很低,而C3植物的补偿点很高,所以C4植物在CO2含量低的情况下存活率更高。   C4植物主要是那些生活在干旱热带地区的植物。在这种环境中,植物若长时间开放气孔吸收二氧化碳,会导致水分通过蒸腾作用过快的流失。所以,植物只能短时间开放气孔,二氧化碳的摄入量必然少。植物必须利用这少量的二氧化碳进行光合作用,合成自身生长所需的物质。   在C4植物叶片维管束的周围,有维管束鞘围绕,这些维管束鞘细胞里有叶绿体,但里面并无基粒或基粒发育不良。在这里,主要进行卡尔文循环。   该类型的优点是,二氧化碳固定效率比C3高很多,有利于植物在干旱环境生长。C3植物行光合作用所得的淀粉会贮存在叶肉细胞中,因为这是卡尔文循环的场所,而维管束鞘细胞则不含叶绿体。而C4植物的淀粉将会贮存于维管束鞘细胞内,因为C4植物的卡尔文循环是在此发生的。   C4型植物有:单子叶植物禾本科、莎草科,双子叶植物菊科、大戟科、藜科和苋科。
这个回答很全面,主要区别就是CO2补偿点不同,C3要求CO2的浓度较高,C4要求相对较低。
是C4比C3的多啊。
CO2同化的最初产物不是光合碳循环中的三碳化合物3-磷酸甘油酸,而是四碳化合物苹果酸或天门冬氨酸的植物。又称C4植物。如玉米、甘蔗等。而最初产物是3-磷酸甘油酸的植物则称为三碳植物(C3植物)。许多四碳植物在解剖上有一种特殊结构,即在维管束周围有两种不同类型的细胞:靠近维管束的内层细胞称为鞘细胞,围绕着鞘细胞的外层细胞是叶肉细胞。叶肉细胞里的磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)经PEP羧化酶的作用,与CO2结合,形成苹果酸或天门冬氨酸。这些四碳双羧酸转移到鞘细胞里,通过脱羧酶的作用释放CO2,后者在鞘细胞叶绿体内经核酮糖二磷酸(RuBP)羧化酶作用,进入光合碳循环。这种由PEP形成四碳双羧酸,然后又脱羧释放CO2的代谢途径称为四碳途径。已经发现的四碳植物约有800种
,广泛分布在开花植物的18个不同的科中。它们大都起源于热带。
因为四碳植物能利用强日光下产生的ATP推动PEP与CO2的结合,提高强光、高温下的光合速率,在干旱时可以部分地收缩气孔孔径,减少蒸腾失水,而光合速率降低的程度就相对较小,从而提高了水分在四碳植物中的利用率。这些特性在干热地区有明显的选择上的优势。
C4植物与C3植物的一个重要区别是C4植物的CO2补偿点很低,而C3植物的补偿点很高,所以C4植物在CO2含量低的情况下存活率更高。

c4和c3植物光合作用的区别

光反应过程相同。
暗反应不同
C3植物的光合作用是由C5化合物和CO2结合生成C3化合物
C4植物的光合作用是PEP(磷酸烯醇式丙酮酸)与CO2结合生成C4化合物,C4化合物在生成CO2和C3化合物
即C4植物需要经过C4化合物,而C3植物不经过C4化合物。
解析:要知道c4和c3植物光合作用的区别:首先从结构上区别,C3植物叶片中的维管束鞘细胞不含叶绿体,维管束鞘以外的叶肉细胞排列疏松,含叶绿体。C4植物的叶片中,围绕着维管束的是呈“花环型”的两圈细胞,里面的一圈是维管束鞘细胞,外面的一圈是一部分叶肉细胞。里面的含有没基粒的叶绿体,所以C4植物能固定低浓度的CO2,C3植物不能。
简单来说就是直接利用空气中CO2的植物就是C3植物,而C4植物则是先将CO2固定形成一种C4化合物,然后由这种化合物将CO2释放到相邻的细胞中,参与光合作用。

具体的自己看吧:
碳三植物
  也叫三碳植物。光合作用中同化二氧化碳的最初产物是三碳化合物3-磷酸甘油酸的植物。碳三植物的光呼吸高,二氧化碳补偿点高,而光合效率低。如小麦、水稻大豆、棉花等大多数作物。 碳三植物
二战后,美国加州大学伯克利分校的马尔文卡尔文与他的同事们研究一种名叫Chlorella的藻,以确定植物在光合作用中如何固定CO2。此时C14示踪技术和双向纸层析法技术都已经成熟,卡尔文正好在实验中用上此两种技术。   他们将培养出来的藻放置在含有未标记CO2的密闭容器中,然后将C14标记的CO2注入容器,培养相当短日夏养花网的时间之后,将藻浸入热的乙醇中杀死细胞,使细胞中的酶变性而失效。接着他们提取到溶液里的分子。然后将提取物应用双向纸层析法分离各种化合物,再通过放射自显影分析放射性上面的斑点,并与已知化学成分进行比较。
编辑本段卡尔文在实验中发现
  标记有C14的CO2很快就能转变成有机物。在几秒钟之内,层析纸上就出现放射性的斑点,经与一直化学物比较,斑点中的化学成份是三磷酸甘油酸(3-phosphoglycerate,PGA),是糖酵解的中间体。这第一个被提取到的产物是一个三碳分子,所以将这种CO2固定途径称为C3途径,将通过这种途径固定CO2的植物称为C3植物。后来研究还发现,CO2固定的C3途径是一个循环过程,人们称之为C3循环。这一循环又称卡尔文循环。   C3类植物,如稻和麦,二氧化碳经气孔进入叶片后,直接进入叶肉进行卡尔文循环。而C3植物的维管束鞘细胞很小,不含或含很少叶绿体,卡尔文循环不在这里发生。
碳四植物
百科名片
碳四植物CO2同化的最初产物不是光合碳循环中的三碳化合物3-磷酸甘油酸,而是四碳化合物苹果酸或天门冬氨酸的植物。又称C4植物。如玉米、甘蔗、高粱、苋菜等。而最初产物是3-磷酸甘油酸的植物则称为三碳植物(C3植物)。

目录

暗反应的碳同化
碳四植物的特殊结构
碳四途径的反应过程
与碳三植物的区别
编辑本段暗反应的碳同化

编辑本段碳四植物的特殊结构
  许多四碳植物在解剖上有一种特殊结构,即http://www.rixia.cc在维管束周围有两种不同类型的细胞:靠近维管束的内层细胞称为鞘细胞,围绕着鞘细胞的外层细胞是叶肉细胞。两种不同类型的细胞各具不同的叶绿体。围绕着维管束鞘细胞周围的排列整齐致密的叶肉细胞中的叶绿体,具有发 光合作用的C4途径
达的基粒构造,而维管束鞘细胞的叶绿体中却只有很少的基粒,而有很多大的卵形淀粉粒。
编辑本段碳四途径的反应过程
  叶肉细胞里的磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)经PEP羧化酶的作用,与CO2结合,形成苹果酸或天门冬氨酸。这些四碳双羧酸转移到鞘细胞里,通过脱羧酶的作用释放CO2,后者在鞘细胞叶绿体内经核酮糖二磷酸(RuBP)羧化酶作用,进入光合碳循环。这种由PEP形成四碳双羧酸,然后又脱羧释放CO2的代谢途径称为四碳途径。其叶肉细胞中,含有独特的酶,即磷酸烯醇式丙酮酸碳氧化酶,使得二氧化碳先被一种三碳化合物--磷酸烯醇式丙酮酸同化,形成四碳化合物草酰乙酸盐,这也是该暗反应类型名称的由来。这草酰乙酸盐在转变为苹果酸盐后,进入维管束鞘,就会分解释放二氧化碳和一分子甘油。二氧化碳进入卡尔文循环,后同C3进程。而甘油则会被再次合成磷酸烯醇式丙酮酸,此过程消耗ATP。   在20世纪60年代,澳大利亚科学家哈奇和斯莱克发现玉米、甘蔗等热带绿色植物,除了和其他绿色植物一样具有卡尔文循环外,CO2首先通过一条特别的途径被固定。这条途径也被称为哈奇-斯莱克途径
编辑本段与碳三植物的区别
  已经发现的四碳植物约有800种 ,广泛分布在开花植物的18个不同的科中。它们大都起源于热带。 因为四碳植物能利用强日光下产生的ATP推动PEP与CO2的结合,提高强光、高温下的光合速率,在干旱时可以部分地收缩气孔孔径,减少蒸腾失水,而光合速率降低的程度就相对较小,从而提高了水分在四碳植物中的利用率。这些特性在干热地区有明显的选择上的优势。   C4植物与C3植物的一个重要区别是C4植物的CO2补偿点很低,而C3植物的补偿点很高,所以C4植物在CO2含量低的情况下存活率更高。   C4植物主要是那些生活在干旱热带地区的植物。在这种环境中,植物若长时间开放气孔吸收二氧化碳,会导致水分通过蒸腾作用过快的流失。所以,植物只能短时间开放气孔,二氧化碳的摄入量必然少。植物必须利用这少量的二氧化碳进行光合作用,合成自身生长所需的物质。   在C4植物叶片维管束的周围,有维管束鞘围绕,这些维管束鞘细胞里有叶绿体,但里面并无基粒或基粒发育不良。在这里,主要进行卡尔文循环。   该类型的优点是,二氧化碳固定效率比C3高很多,有利于植物在干旱环境生长。C3植物行光合作用所得的淀粉会贮存在叶肉细胞中,因为这是卡尔文循环的场所,而维管束鞘细胞则不含叶绿体。而C4植物的淀粉将会贮存于维管束鞘细胞内,因为C4植物的卡尔文循环是在此发生的。   C4型植物有:单子叶植物禾本科、莎草科,双子叶植物菊科、大戟科、藜科和苋科。

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