C3,C4途径的固定C3植物的固定有一次,就是在暗反应中C5化合物和CO2反应生成糖类C4植物的固定有两次,一次是在叶肉细胞内,另一次在维管素鞘细胞中请介绍一下两种植物的co2固定有何区别,有何

Question

C3,C4途径的固定
C3植物的固定有一次,就是在暗反应中C5化合物和CO2反应生成糖类
C4植物的固定有两次,一次是在叶肉细胞内,另一次在维管素鞘细胞中
请介绍一下两种植物的co2固定有何区别,有何特点,谢谢

Answer 1

C4植物
C4植物是指在光合作用的暗反应过程中,一个C2被—个含有三个碳原子的化合物(磷酸烯醇式丙酮酸)固定后首先形成含四个碳原子的有机酸（草酰乙酸）,所以称为C4植物.C4植物叶片的结构特点是：围绕着维管束的是呈“花环型”的两圈细胞,里面一圈是维管束鞘细胞,细胞较大,里面的叶绿体不含基粒.外圈的叶肉细胞相对小一些,细胞中含有具有基粒的叶绿体.通过C4途径固定CO2的过程是在叶肉细胞中进行的.C4中的C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.光合作用的产生也主要积累在维管束鞘细胞中.C4植物具有两条固定CO2的途径,即C3途径和C4途径.
C4植物通常分布在热带地区,光合作用效率较C3植物高,对CO2的利用率也较C3植物高,所以具有C4途径的农作物的产量比具有C3途径的农作物产量要高,如玉米就属于C4植物.
C3植物
C3植物是指在光合作用的暗反应过程中,一个CO2被一个五碳化合物(1,5-二磷酸核酮糖,简称RuBP)固定后形成两个三碳化合物(3-碳酸甘油酸),即 CO2被固定后最先形成的化合物中含有三个碳原子,所以称为C3植物.C3植物叶片的结构特点是：叶绿体只存在于叶肉细胞中,维管束鞘细胞中没有叶绿体,整个光合作用过程都是在叶肉细胞里进行,光合产物变只积累在叶肉细胞中.
一是维管束鞘,C3植物的维管束鞘细胞无叶绿体、C4植物的维管束鞘细胞内含无基粒的叶绿体且细胞比较大；二是光合作用中CO2的固定途径,C3植物CO2的固定是被C5与CO2结合形成C3,不需能量仅需酶,与暗反应中CO2的还原发生在同一细胞的同一叶绿体内；C4植物的CO2的第一次固定需要消耗能量,第一次固定与还原不在同一细胞内完成.
C3途径：在光合作用过程中,CO2中的C首先转移到C4中,然后才转移到C3中继续合成的途径
C4途径：光合作用过程中,将CO2固定后直接形成C3的途径
.基本特点：
1.在C4植物中有C4途径也有C3途径
2.C4途径发生在叶肉细胞的叶绿体中,C3途径发生在维管束鞘细胞叶绿体中
3.C4途径起到传递集中CO2作用,将外界的光合原料传递到维管束鞘细胞叶绿体内合成有机物
4.在传送CO2的过程中,要消耗能量,来自ATP提供能量
5.二氧化碳的转移通过草酰乙酸、丙酮酸完成,不是气体直接通过细胞传递
6.C4途径中固定CO2的酶（PEP羧化酶）有很强的亲和能力,可以将大气中的低浓度CO2固定下来
7.C4途径固定CO2的能力要比C3途径中的强,起到CO2泵的作用,提高了C4植物利用CO2的能力
8.干旱条件下,叶片气孔关闭,C4植物能利用叶肉细胞间隙的低浓度CO2光合,C3植物不能
可以看出：
（1）C4途径和CAM途径都有一个固定CO2的附加过程,外界CO2先同化为四碳二羧酸,再经脱羧后固定形成碳水化合物.
（2）C4植物CO2的固定和还原在空间上是分开的,而CAM植物CO2的固定和还原则是在时间上隔开的.
（3）C3和CAM植物的光合产物在叶肉细胞中形成；C4植物的光合产物在维管束鞘细胞中形成.
（4）C4和CAM植物消耗的能量比C3植物高.
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