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为什么c3植物分布广(什么是C3植物)

时间:2023-12-15 11:16:59
为什么c3植物在地球植被中分布很广

c3植物是普遍存在的,各种环境中几乎都有它们的存在。CAM植物是向适应干旱环境方向进化的类群。如仙人掌是典型的CAM植物,它在夜晚...

C3 C4植物的问题

C4植物生长在热带 高温干旱光照强的地区

高温下 植物会关闭气孔 二氧化碳浓度降低

C4植物可以利用低浓度的二氧化碳 所以生长受的影响不大

而C3植物则因为得不到二氧化碳 停止生长

但是 C4植物在温度较低 昼夜温差大的环境下生长得好

因为 较低温度可以降低呼吸速率 有利于光合产物的积累

低温环境下 C4植物失去优势 因为C4植物的光合很适温度在三十度以上

不过生长是否处于劣势还要考虑其他因素 比如这种C4植物的结构形态是否适合低温环境

是否会冻伤

C4植物、叶脉周围维管束鞘细胞有花环状结构 含叶绿体 可进行光合作用 所以叶脉颜色深

C3植物小叶脉距离大 可能是因为为了增大光合面积 增加叶肉细胞的分布 因为 C3植物的叶脉是不能进行光合作用的

C3和C4植物的特点?

C3途径是光合碳代谢中很基本的循环,是所有放氧光合生物所共有的同化CO2的途径。

C3途径的总反应式可写成:

3CO2+5H2O+9ATP+6NADPH→GAP+9ADP+8Pi+6NADP+ +3H+(4-36)

� 可见,每同化一个CO2需要消耗3个ATP和2个NADPH,还原3个CO2可输出1个磷酸丙糖(GAP或DHAP),固定6个CO2可形成1个磷酸己糖(G6P或F6P)。形成的磷酸丙糖可运出叶绿体,在细胞质中合成蔗糖或参与其它反应;形成的磷酸己糖则留在叶绿体中转化成淀粉而被临时贮藏。�

2、能量转化效率 以同化3个CO2形成1个磷酸丙糖为例。在标准状态下每形成1mol GAP贮能1460 kJ,每水解1mol ATP放能32 kJ,每氧化1mol NADPH放能220 kJ,则C3途径的能量转化效率为91% 〔1460/(32×9+220×6)〕,这是一个很高的值。然而在生理状态下 ,各种化合物的活度低于1.0,与上述的标准状态有差异,另外,要维持C3光合还原循环的正常运转,其本身也要消耗能量,因而一般认为,C3途径中能量的转化效率在80%左右。�

C4植物

自20世纪50年代卡尔文等人阐明C3途径以来,曾认为光合碳代谢途径已经搞清楚了,不管是藻类还是高等植物,其CO2固定与还原都是按C3途径进行的。即使在1954年,哈奇(M.D.Hatch)等人用甘蔗叶实验,发现甘蔗叶片中有与C3途径不同的光合很初产物,亦未受到应有的重视。直到1965年,美国夏威夷甘蔗栽培研究所的科思谢克(H.P.Kortschak)等人报道,甘蔗叶中14C标记物首先出现于C4二羧酸,以后才出现在PGA和其他C3途径中间产物上,以及玉米、甘蔗有很高的光合速率时,才引起人们广泛的注意。澳大利亚的哈奇和斯莱克(C.R.Slack)(1966~1970)重复上述实验,进一步地追踪14C去向,探明了14C固定产物的分配以及参与反应的各种酶类,于70年代初提出了C4-双羧酸途径(C4-dicarboxylic acid pathway),简称C4途径,也称C4光合碳同化循环(C4 photosynthetic carbon assimilation cycle,PCA循环),或叫Hatch-Slack途径。至今已知道,被子植物中有20多个科约近2000种植物按C4途径固定CO2,这些植物被称为C4植物(C4 plant)。�

农作物主要包括C3作物和C4作物。C3作物生长在温度较低环境,主要分布在温带和寒带;C4作物生长在温度较高地区,主要分布在热带、亚热带。C3作物有大豆、小麦和水稻等,C4作物有高梁、玉米、甘蔗等,这两种作物类型的生理生态过程及光合作用速率差异明显。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,因此 C4途径固定CO2的能力要比C3途径强,起到CO2泵的作用,提高了C4植物利用CO2的能力。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植物则不能。

什么是C3植物什么是C4植物它们的特点分别

c4植物

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被固定后很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。

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