以玉米為例,簡述C4植物固定CO2的過程

時間 2021-08-14 15:52:39

1樓:椒圖

co2固定途徑:c4植物固定co2途徑是通過c4途徑和c3途徑共同完成的。

澱粉形成部位:c4植物在光合作用時只有維管束鞘中形成澱粉而葉肉中不形成澱粉。

與co2親和力:c4植物的pep羧化酶與co2親和力高,是c3植物的60倍。

能量:c4植物在傳送co2的過程中,要消耗能量,來自atp提供的能量。

*比較c4植物與c3植物。

c4植物 c3植物

有c4途徑和c3途徑 只有c3途徑

適應乾旱、高溫、強光、低co2環境 對如左環境適應較差

維管束鞘細胞較大,具有很多無基粒的大型葉綠體 維管束鞘細胞無葉綠體

維管束周圍葉肉細胞緊密包圍維管束鞘細胞,橫切面呈花環狀 葉肉細胞較疏鬆,不呈花環狀

皆為草本,葉脈發達 木本、草本都有,葉脈較稀

2樓:

ha,我們今天才講的習題

co2進入細胞,先與pep(三碳化合物)結合形成四碳化合物,之後四碳化合物釋放出co2,並形成丙酮酸。此時co2與c5化合物結合形成c3化合物,在酶的催化下完成固定

為什麼玉米是c4植物

3樓:最愛幻雪寶兒

暗反應過程中,一個c2被—個含有三個碳原子的化合物(磷酸烯醇式丙酮酸)固定後首先形成含四個碳原子的有機酸(草醯乙酸),所以稱為c4植物。c4植物葉片的結構特點是:圍繞著維管束的是呈“花環型”的兩圈細胞,裡面一圈是維管束鞘細胞,細胞較大,裡面的葉綠體不含基粒。

外圈的葉肉細胞相對小一些,細胞中含有具有基粒的葉綠體。通過c4途徑固定co2的過程是在葉肉細胞中進行的。c4中的c轉移到c3途徑是在維管束鞘細胞中進行的,光合作用的暗反應過程也是在維管束鞘細胞中進行。

光合作用的產生也主要積累在維管束鞘細胞中。c4植物具有兩條固定co2的途徑,即c3途徑和c4途徑。

c4植物通常分佈在熱帶地區,光合作用效率較c3植物高,對co2的利用率也較c3植物高,所以具有c4途徑的農作物的產量比具有c3途徑的農作物產量要高,如玉米就屬於c4植物。

c3植物較原始,c4植物較進化,實際上較原始的蕨類植物和裸子植物就沒有c4植物,只有較進化的被子植物中才有c4植物。我們已經知道木本植物較原始,草本植物較進化。至今木本植物還未發現c4植物,只有草本植物中有c4植物。

由於單子葉植物較雙子葉植物進化,因之單子葉植物中c4型別最多,約佔c4植物總數的80%左右,而雙子葉植物中c4型別植物較少,只佔雙子葉植物總數的0.2%,儘管雙子葉植物種類比單子葉植物種類多得多。

從分類學上來區分 c4植物多集中在單子葉植物的禾本科中,約佔c4植物總數的75%,其次為莎草科。雙子葉植物中c4植物較少,它多分佈於藜科、大戟科、莧科和菊科等十幾個科中。能固氮的豆科植物中至今未發現一個c4植物,還有十字花科、薔薇科、茄科和葫蘆科也未發現c4植物,那末只要是這五科的植物,就可以說它們是c3植物了。

c4植物體內固定co2的場所是 ,固定co2的途徑為

4樓:聽風

c4植物體內固定co2的場所是葉肉細胞和維管束鞘細胞的葉綠體中;固定co2的途徑為c4途徑。

c4植物是什麼?

5樓:匿名使用者

自20世紀50年代卡爾文等人闡明c3途徑以來,曾認為光合碳代謝途徑已經搞清楚了,不管是藻類還是高等植物,其co2固定與還原都是按c3途徑進行的。即使在2023年,哈奇(m.d.

hatch)等人用甘蔗葉實驗,發現甘蔗葉片中有與c3途徑不同的光合最初產物,亦未受到應有的重視。直到2023年,美國夏威夷甘蔗栽培研究所的科思謝克(h.p.

kortschak)等人報道,甘蔗葉中14c標記物首先出現於c4二羧酸,以後才出現在pga和其他c3途徑中間產物上,以及玉米、甘蔗有很高的光合速率時,才引起人們廣泛的注意。澳大利亞的哈奇和斯萊克(c.r.

slack)(1966~1970)重複上述實驗,進一步地追蹤14c去向,探明瞭14c固定產物的分配以及參與反應的各種酶類,於70年代初提出了c4-雙羧酸途徑(c4-dicarboxylic acid pathway),簡稱c4途徑,也稱c4光合碳同化迴圈(c4 photosynthetic carbon assimilation cycle,pca迴圈),或叫hatch-slack途徑。至今已知道,被子植物中有20多個科約近2000種植物按c4途徑固定co2,這些植物被稱為c4植物(c4 plant)。c4作物生長在溫度較高地區,主要分佈在熱帶、**帶。

c4作物有高梁、玉米、甘蔗等,這兩種作物型別的生理生態過程及光合作用速率差異明顯。c4途徑中固定co2的酶(pep羧化酶)有很強的親和能力,可以將大氣中的低濃度co2固定下來,因此 c4途徑固定co2的能力要比c3途徑強,起到co2泵的作用,提高了c4植物利用co2的能力。乾旱條件下,葉片氣孔關閉,c4植物能利用葉肉細胞間隙的低濃度co2光合。

6樓:匿名使用者

高粱,玉米 甘蔗co2先轉移到c4化合物中,再轉到c3化合物中。能在co2濃度低時,有效進行光合作用。

c3,c4途徑的固定

7樓:匿名使用者

c4植物

c4植物是指在光合作用的暗反應過程中,一個c2被—個含有三個碳原子的化合物(磷酸烯醇式丙酮酸)固定後首先形成含四個碳原子的有機酸(草醯乙酸),所以稱為c4植物。c4植物葉片的結構特點是:圍繞著維管束的是呈“花環型”的兩圈細胞,裡面一圈是維管束鞘細胞,細胞較大,裡面的葉綠體不含基粒。

外圈的葉肉細胞相對小一些,細胞中含有具有基粒的葉綠體。通過c4途徑固定co2的過程是在葉肉細胞中進行的。c4中的c轉移到c3途徑是在維管束鞘細胞中進行的,光合作用的暗反應過程也是在維管束鞘細胞中進行。

光合作用的產生也主要積累在維管束鞘細胞中。c4植物具有兩條固定co2的途徑,即c3途徑和c4途徑。

c4植物通常分佈在熱帶地區,光合作用效率較c3植物高,對co2的利用率也較c3植物高,所以具有c4途徑的農作物的產量比具有c3途徑的農作物產量要高,如玉米就屬於c4植物。

c3植物

c3植物是指在光合作用的暗反應過程中,一個co2被一個五碳化合物(1,5-二磷酸核酮糖,簡稱rubp)固定後形成兩個三碳化合物(3-碳酸甘油酸),即 co2被固定後最先形成的化合物中含有三個碳原子,所以稱為c3植物。c3植物葉片的結構特點是:葉綠體只存在於葉肉細胞中,維管束鞘細胞中沒有葉綠體,整個光合作用過程都是在葉肉細胞裡進行,光合產物變只積累在葉肉細胞中。

一是維管束鞘,c3植物的維管束鞘細胞無葉綠體、c4植物的維管束鞘細胞內含無基粒的葉綠體且細胞比較大;二是光合作用中co2的固定途徑,c3植物co2的固定是被c5與co2結合形成c3,不需能量僅需酶,與暗反應中co2的還原發生在同一細胞的同一葉綠體內;c4植物的co2的第一次固定需要消耗能量,第一次固定與還原不在同一細胞內完成.

c3途徑:在光合作用過程中,co2中的c首先轉移到c4中,然後才轉移到c3中繼續合成的途徑

c4途徑:光合作用過程中,將co2固定後直接形成c3的途徑

. 基本特點:

1. 在c4植物中有c4途徑也有c3途徑

2. c4途徑發生在葉肉細胞的葉綠體中,c3途徑發生在維管束鞘細胞葉綠體中

3. c4途徑起到傳遞集中co2作用,將外界的光合原料傳遞到維管束鞘細胞葉綠體內合成有機物

4. 在傳送co2的過程中,要消耗能量,來自atp提供能量

5. 二氧化碳的轉移通過草醯乙酸、丙酮酸完成,不是氣體直接通過細胞傳遞

6. c4途徑中固定co2的酶(pep羧化酶)有很強的親和能力,可以將大氣中的低濃度co2固定下來

7. c4途徑固定co2的能力要比c3途徑中的強,起到co2泵的作用,提高了c4植物利用co2的能力

8. 乾旱條件下,葉片氣孔關閉,c4植物能利用葉肉細胞間隙的低濃度co2光合,c3植物不能

可以看出:

(1)c4途徑和cam途徑都有一個固定co2的附加過程,外界co2先同化為四碳二羧酸,再經脫羧後固定形成碳水化合物。

(2)c4植物co2的固定和還原在空間上是分開的,而cam植物co2的固定和還原則是在時間上隔開的。

(3)c3和cam植物的光合產物在葉肉細胞中形成;c4植物的光合產物在維管束鞘細胞中形成。

(4)c4和cam植物消耗的能量比c3植物高。

太多了,如有需要去這**看吧,希望能起作用,閱讀愉快!

8樓:那永遠的地平線

c3植物co2暗反應葉綠體基質被c5固定形成c3後被還原氫還原,c4植物co2在葉肉細胞葉綠體基質被c3還原c4,進維管束鞘細胞變成co2和c3,co2與c3植物一樣變成c3.c4植物c4過程叫co2泵,高效利用co2,可在高溫光強幹旱生存

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