C3植物和C4植物課堂教學(xué)

1、CO2NADPHNADP+ATPADP+Pi（CH2O）酶C52C3 澳大利亞科學(xué)家M.D.Hatch和C.R.Slack在研究玉米、甘蔗等原產(chǎn)熱帶地區(qū)的綠色植物發(fā)現(xiàn)，當(dāng)向這些綠色植物提供14C時(shí)，光合作用開始后的1秒內(nèi)， 90以上的14C出現(xiàn)在含有四個(gè)碳原子的有機(jī)酸（C4）中。隨著光合作用的進(jìn)行，C4中的14C逐漸減少，而C3中的14C逐漸增多。 分析上述材料，該材料得出什么結(jié)論？結(jié)論：說明在這類綠色植物的光合作用中，CO2中的C原子首先轉(zhuǎn)移到C4中，然后才轉(zhuǎn)移到C3中 。高梁甘蔗 粟( 谷子,小米)莧菜玉米高 三 生 物第一節(jié) 光合作用第二章 光合作用與生物固氮 二 C3植物和C4植物二

2、C3植物和C4植物什么叫C4植物？舉例。 光合作用時(shí)CO2中的C首先轉(zhuǎn)移到C4里，然后再轉(zhuǎn)移到C3中的植物，叫做C4植物。 例如：玉米、甘蔗、高粱等熱帶植物。什么叫C3植物？舉例。 光合作用時(shí)CO2中的C直接轉(zhuǎn)移到C3里的植物，叫做C3植物。 例如：小麥、水稻、大麥、大豆、馬鈴薯、菜豆和菠菜等溫帶植物。二、C途徑和C途徑C4植物葉片結(jié)構(gòu)水稻、小麥等大多數(shù)植物在暗反應(yīng)中，一個(gè)CO2被一個(gè)C5固定后形成兩個(gè)C3化學(xué)物，因此叫C3植物。甘蔗、玉米等少數(shù)植物在暗反應(yīng)中，一個(gè)CO2首先被一個(gè)磷酸丙酮酸固定形成C4化學(xué)物，然后C4化合物分解出CO2再與C5結(jié)合形成兩個(gè)C3化合物，因此叫C4植物。C3植物葉

3、片結(jié)構(gòu)（一）C3植物和C4植物葉片結(jié)構(gòu)特點(diǎn)C3植物C4植物C3 小麥維管束鞘細(xì)胞無葉綠體C4 玉米維管束鞘細(xì)胞有葉綠體維管束鞘細(xì)胞什么叫C3途徑？ 光合作用中固定CO2的途徑發(fā)生在C3植物體內(nèi)，叫做C3途徑。什么叫C4途徑？ 光合作用中固定CO2的途徑發(fā)生在C4植物體內(nèi)，叫做C4途徑。（二）C3途徑和C4途徑C4植物和C3植物CO2固定的途徑分別有幾條？C4植物有兩條：C4途徑和C3途徑C3植物有一條：C3途徑上述途徑分別發(fā)生在什么細(xì)胞內(nèi)？C4植物的C4途徑發(fā)生在：葉肉細(xì)胞的葉綠體內(nèi)C4植物的C3途徑發(fā)生在：維管束鞘細(xì)胞的葉綠體內(nèi)C3植物的C3途徑發(fā)生在：葉肉細(xì)胞的葉綠體內(nèi)CO2的受體CO2固

4、定后的產(chǎn)物CO2固定的場(chǎng)所C3還原的場(chǎng)所ATP和NADPH的作用對(duì)象暗反應(yīng)途徑C3植物C4植物C3PEPC5C3C3途徑C3C4途徑C3途徑C4C3C5葉肉細(xì)胞的葉綠體葉肉細(xì)胞的葉綠體維管束鞘細(xì)胞的葉綠體葉肉細(xì)胞的葉綠體維管束鞘細(xì)胞的葉綠體C3植物和C4植物光合作用比較維管束鞘細(xì)胞葉肉細(xì)胞細(xì)胞大小是否含葉綠體排列是否含葉綠體C3植物C4植物小柵欄組織海綿組織“花環(huán)狀”地圍繞在維管束鞘細(xì)胞的外面不含大含沒有基粒的葉綠體，葉綠體數(shù)多、個(gè)體大含有含有C3植物和C4植物葉片結(jié)構(gòu)特點(diǎn)CO2CO2C4植物在暗反應(yīng)中，一個(gè)CO2首先被一個(gè)磷酸丙酮酸（PEP）固定形成C4化學(xué)物，然后C4化合物分解出CO2再與

5、C5化合物結(jié)合形成兩個(gè)C3化合物， 最后以與C3植物同樣的過程進(jìn)行暗反應(yīng)。葉肉細(xì)胞中的葉綠體維管束鞘細(xì)胞中的葉綠體C4植物光合作用特點(diǎn)示意圖CO2NADPHNADP+ATPADP+Pi（CH2O）多種酶參加催化C52C3CO2C4C3(PEP)（丙酮酸）C4ADP+PiATPC3酶 C4植物先利用PEP與CO2結(jié)合成C4化合物，然后C4化合物再分解將CO2釋放出來。這一變化有什么意義呢？ 原來，PEP與CO2有很高的親和力，它可以將大氣中濃度很低的CO2固定下來，再集中到葉綠體中供暗反應(yīng)利用。使植物具有更高的利用CO2進(jìn)行光合作用的能力，提高了生物的適應(yīng)性。大氣中的二氧化碳低濃度的二氧化碳高濃

6、度的二氧化碳C4途徑C3途徑產(chǎn)物能量能量C4植物中的“二氧化碳泵”“二氧化碳泵”練習(xí)1）C4植物光合作用過程中的重要特點(diǎn)是 （ ） A、既有C4途徑又有C3途徑 B、只有C4途徑?jīng)]有C3途徑 C、先進(jìn)行C3途徑后進(jìn)行C4途徑 D、只有C3途徑?jīng)]有C4途徑A練習(xí)2）C4植物具有較強(qiáng)光合作用的原因是有關(guān)的一種酶能催化 （ ） A、PEP固定較低濃度CO2 B、C5化合物與CO2結(jié)合 C、NADPH還原C3生成有機(jī)物 D、特殊狀態(tài)的葉綠素a將光能轉(zhuǎn)換成電能 A練習(xí)3）C4植物與C3植物相比，其發(fā)生光合作用的場(chǎng)所為 （ ） A、只發(fā)生在葉肉細(xì)胞葉綠體中 B、只發(fā)生在維管束鞘細(xì)胞葉綠體中 C、葉肉細(xì)胞和

7、維管束鞘細(xì)胞的葉綠體中 D、葉肉細(xì)胞和導(dǎo)管細(xì)胞的葉綠體中 C練習(xí)4）下列植物中屬于C4植物的是 （ ） A、水稻 B、小麥 C、高粱 D、菜豆 C例題1、關(guān)于高等植物細(xì)胞內(nèi)的色素的敘述中，錯(cuò)誤的是A、 植物細(xì)胞內(nèi)的色素主要包括葉綠素和類胡蘿卜素兩大類B、 所有植物細(xì)胞中都只含有四種色素C、 葉綠素和類胡蘿卜素都可以吸收和傳遞光能D、有的植物細(xì)胞的液泡中也含有一定量的色素B2、從能量轉(zhuǎn)換角度看，碳同化是A、將ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能，轉(zhuǎn)換成貯存在有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能B、光能轉(zhuǎn)換為電能C、電能轉(zhuǎn)換我為活躍的化學(xué)能D、光能轉(zhuǎn)換為活躍的化學(xué)能A3、在低濃度的CO2的環(huán)境中，下列哪一組植物的生長

8、狀況要良好一些A、小麥、高粱 B、小麥、大豆 C、高粱、玉米 D、菜豆、馬鈴薯C4、在C4植物葉片中，對(duì)CO2的固定發(fā)生在A、葉肉細(xì)胞中 B、維管束鞘細(xì)胞中C、維管束細(xì)胞中 D、維管束鞘和葉肉細(xì)胞中D5、21世紀(jì)，解決糧食危機(jī)，提高糧食的基本途徑不包括A、 擴(kuò)大耕地面積，增加糧食總量B、 控制光照，提高光能的利用率C、 控制CO2的供應(yīng)，提高光合效率D、控制礦質(zhì)元素供應(yīng)，增加光合產(chǎn)物A6、下列施用農(nóng)家肥能提高溫室農(nóng)作物光合作用效率的理由中，正確的是A、促進(jìn)植物對(duì)水分的吸收 B、提高了溫室CO2的濃度C、提高了光照強(qiáng)度 D、礦質(zhì)元素含量高 B7、 玉米、甘蔗等植物隨著光合作用的進(jìn)行，用14C標(biāo)記原料CO2，C4和C3在植物葉綠體中的變化情況是A、C3、C4中均不變 B、C3、C4中均漸增C、C3中漸增，C4中減少 D、C3中減少，C4中漸增