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生物化學c3和c4有哪些區別

發布時間:2022-06-11 09:48:20

① 什麼是c3和c4植物舉例說明其區別

一、葉肉細胞排列不同

1、碳三植物:通常為柵欄組織、海綿組織。

2、碳四植物:「花環狀」地圍繞在維管束鞘細胞的外面。

二、維管束鞘細胞不同

1、碳三植物:不含葉綠體。

2、碳四植物:含沒有基粒的葉綠體,葉綠體數目多、個體大。

三、性能不同

在高溫、光照強烈和乾旱的條件下,綠色植物的氣孔關閉。這時,C4植物能夠利用葉片內細胞間隙中含量很低的CO₂進行光合作用,而C3植物則不能,這就是C4植物比C3植物具有較強光合作用的原因之一。

② C3和C4植物進行光合作用的過程和區別

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。
c4植物能在co2濃度較小的情況下
固定而生成有機物

在光合作用的過程中,最初形成的基本化合物的最小單位是一由三個碳原子組成的,叫做C3植物。後來,又發現了基本單位是四個碳的植物,叫做C4植物,以區別於C3植物。應該說,C3、C4植物是光合作用的最基本的產物。有關這些基本產物的知識,是在利用二氧化碳-14(14CO2)作為示蹤劑之後才被人們所了解的。二氧化碳-14中的碳-14是碳的一個放射性同位素。此外,有些植物具有非常巧妙的機能--在夜間,不斷地吸收二氧化碳,到了白晝,就在葉子中進行光合作用。這一現象也是利用二氧化碳-14進行研究後才發現的。
C4植物如玉米、甘蔗、高梁,其維管束鞘發達,是單層薄壁細胞,細胞較大,排列整齊,含多數較大葉綠體。維管束鞘外側緊密毗連著一圈葉肉細胞,組成"花環形"結構。這種"花環"結構是C4植物的特徵。C3植物包括水稻、小麥等,其維管束鞘有兩層,外層細胞是薄壁的,較大,含葉綠體較葉肉細胞中為少;內層是厚壁的,細胞較小,幾乎不含葉綠體。C3植物中無"花環"結構,且維管束鞘細胞中葉綠體很少,這是C3植物在葉片結構上的特點。

③ c3和c4植物在碳同化上有什麼區別

C3 反應在葉肉細胞中進行,CO2的固定由Rubisco完成,只有這一種酶,光合初產物磷酸丙糖(GAP)
C4 反應中CO2的固定在葉肉細胞葉綠體中進行,有機物的合成在維管束鞘細胞葉綠體中進行,有兩種酶,分別是葉肉細胞中PEPC,維管束鞘細胞Rubisco,光合初產物是OAA,然後分解成C4二羧酸,即蘋果酸和天冬氨酸。

④ C3植物與C4植物的判斷方法

C3和C4植物的葉片都各自具有不同的特點,C3植物葉片中的維管束鞘細胞沒有葉百綠體、而它的葉綠體則在葉肉細胞中。C4植物中的維管束鞘中有葉綠體,但這些葉綠體是沒有基粒的,而葉肉細胞則含有正常的葉綠體。所以它們具有不同的固度定CO2的途徑。C4植物只有維管束鞘細胞中有澱粉,而C3則只在葉肉細胞中有。
以上說的結構上的不同,而C3與C4植物的區別是光合反應時與Co2結合的反應底物不同。問C3植物的反應底物是1,5-二磷酸核酮糖(即C5),其與Co2反應生成兩分子3-磷酸甘油酸(即C3)。而C4植物光合磷酸化反應的底物是一種三碳化合物--磷酸烯醇式丙酮酸,形成四碳化合物草醯乙答酸(即C4)。

生物學中c4和c3途徑的定義分別是什麼需要實例講明....

c4植物有特殊的適應性質能夠節省水和防止光呼吸。
當氣溫高而乾燥時,能關閉氣孔,減少水分的蒸發,但是能繼續利用日光進行光合作用。
原因是C4植物中第一個固定CO2的酶不是rubisco,不能固定O2,這個酶存在於一種不發生卡爾文循環的細胞中。它將CO2固定在一種C4化合物中。並在CO2很少的情況下也能進行光合作用
玉米,高粱,甘蔗等都是C4植物
c3植物就是進行一般的光合作用的植物,不用我多說吧?

苔蘚植物配子體占優勢,孢子體寄生在配子體上。沒有維管系統。苔蘚植物的雌、雄生殖器官都是多細胞組成的。苔蘚植物的受精必須藉助於水。精子與卵結合後形成合子,分裂形成胚。胚在頸卵器內發育成為孢子體。孢子在適宜的生活環境中萌發成絲狀體,形如絲狀綠藻類,稱原絲體 ,原絲體生長一個時期後,在原絲體上再生成配子體。

蕨類植物與苔蘚植物的不同可以這么概括:
1無種子維管植物的孢子體,在胚胎階段附著與配子體並從中獲取營養,長大後伸出配子體。稱為光合自養的機體
2有維管組織
3在生活史中,孢子體階段是一個較大的植株和較長生存時間的階段
葉為羽狀復葉 它們是植物界的「兩棲類」因為它們孢子體適應陸地生活,有性生殖還是需要水
裸蕨類 石松類 真蕨類等等都是蕨類植物。

可以參考「普通生物學」

⑥ 比較光合作用中C3、C4、CAM途徑的主要異同.

C3途徑是碳同化的基本途徑,可合成糖類,澱粉等多種有機物.C4途徑和CAM途徑都只起固定CO2的作用,最終還是通過C3途徑合成光合產物等.
C3途徑是最基本的,無論是C4及CAM途徑都要通過C3途徑來同化CO2.沒有C3途徑就沒有後兩者.
CAM途徑與C4途徑基本相同,二者的差別在於C4植物的兩次羧化反應是在空間上(葉肉細胞和維管束鞘細胞)分開的,而CAM植物則是在時間上(黑夜和白天)分開的.

⑦ C3植物和C4植物光合作用的具體過程和區別是什麼

人們根據光合作用碳素同化的最初光合產物的不同,把高等植物分成兩類:(1)C3植物。這類植物的最初產物是3-磷酸甘油酸(三碳化合物),這種反應途徑稱C3途徑,如水稻、小麥、棉花、大豆等大多數植物。(2)C4植物。這類植物以草醯乙酸(四碳化合物)為最初產物,所以稱這種途徑為C4途徑,如甘蔗、玉米、高粱等。一般來說,C4植物比C3植物具有較強的光合作用,其原因可從結構和生理兩方面來探討。 結構與功能是有密切關系的,是統一的。C4植物葉片的維管束薄壁細胞較大,其中含有許多較大的葉綠體,葉綠體沒有基粒或基粒發育不良;維管束鞘的外側密接一層成環狀或近於環狀排列的葉肉細胞,組成了「花環型」(Kranz type)結構。這種結構是C4植物的特徵。葉肉細胞內的葉綠體數目少,個體小,有基粒(圖3-28)。維管束鞘薄壁細胞與其鄰近的葉肉細胞之間有大量的胞間連絲相連。C3植物的維管束鞘薄壁細胞較小,不含或很少葉綠體,沒有「花環型」結構,維管束鞘周圍的葉肉細胞排列鬆散(圖3-29)。前面說過,C4植物通過磷酸烯醇式丙酮酸固定二氧化碳的反應是在葉肉細胞的細胞質中進行的,生成的四碳雙羧酸轉移到維管束鞘薄壁細胞中,放出二氧化碳,參與卡爾文循環,形成糖類,所以甘蔗、玉米等C4植物進行光合作用時,只有維管束鞘薄壁細胞形成澱粉,在葉肉細胞中沒有澱粉。而水稻等C3植物由於僅有葉肉細胞含有葉綠體,整個光合過程都是在葉肉細胞里進行,澱粉亦只是積累在葉肉細胞中,維管束鞘薄壁細胞不積存澱粉。 在生理上,C4植物一般比C3植物具有較強的光合作用,這是與C4植物的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶活性較強,光呼吸很弱有關。 前面已經提過,卡爾文循環的CO2固定是通過核酮糖二磷酸羧化酶的作用來實現的,C4途徑的CO2固定是由磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶催化來完成的。兩種酶都可使CO2固定。但它們對CO2的親和力卻差異很大。磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶對CO2的Km值(米氏常數)是7μmol,核酮糖二磷酸羧化酶的Km值是450μmol。前者比後者對CO2的親和力大得很多。試驗證明,C4植物的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的活性比C3植物的強60倍,因此,C4植物的光合速率比C3植物快許多,尤其是在二氧化碳濃度低的環境下,相差更是懸殊。 由於磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶對CO2的親和力大,所以,C4植物能夠利用低濃度的二氧化碳,而C3植物不能。由於這個原因,C4植物的CO2補償點比較低(0~10mg/LCO2),而C3植物的CO2補償點比較高(50~150mg/LCO2)。所以,C4植物亦稱為低補償植物,C3植物亦稱為高補償植物。 由於C4植物能利用低濃度的CO2,當外界乾旱氣孔關閉時,C4植物就能利用細胞間隙里的含量低的CO2,繼續生長,C3植物就沒有這種本領。所以,在乾旱環境中,C4植物生長比C3植物好。 C4植物的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶活性較強,對CO2的親和力很大,加之C4二羧酸是由葉肉進入維管束鞘,這種酶就起一個「二氧化碳泵」的作用(圖3-30),把外界CO2「壓」進維管束鞘薄壁細胞中去,增加維管束鞘薄壁細胞的CO2/O2比率,改變Rubisco的作用方向。因為該酶在不同的CO2或O2濃度中,產生不同的反應,具雙重性。在CO2濃度高的環境中,這種酶主要使核酮糖二磷酸進行羧化反應,起羧化酶作用,形成磷酸甘油酸,所以乙醇酸積累就少;在O2濃度高的環境中,這種酶主要使核酮糖二磷酸進行氧化反應,起加氧酶作用,形成磷酸乙醇酸和磷酸甘油酸,產生較多的乙醇酸。由於C4植物具有「二氧化碳泵」的特點,因此,C4植物在光照下只產生少量的乙醇酸,光呼吸速率非常之低。 此外,C4植物的光呼吸酶系主要集中在維管束鞘薄壁細胞中,光呼吸就局限在維管束鞘內進行。在它外面的葉肉細胞,具有對CO2親和力很大的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶,所以,即使光呼吸在維管束鞘放出CO2,也很快被葉肉細胞再次吸收利用,不易「漏出」。 綜合上述各點,可知C4植物的光呼吸低於C3植物。C3植物的光呼吸很明顯,故亦稱為光呼吸植物或高光呼吸植物;C4植物的光呼吸很低,幾乎測量不出,故亦稱為非光呼吸植物或低光呼吸植物。水稻、小麥等C3植物的光呼吸顯著,通過光呼吸耗損光合新形成有機物的二分之一,而高粱、玉米、甘蔗等C4植物的光呼吸消耗很少,只佔光合新形成有機物的百分之二至五,甚至更少。如何降低C3作物的光呼吸消耗,以增加光合速率,進而提高作物產量,就成為今後研究的問題之一。

⑧ c3植物與c4的區別是

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。
c4植物能在co2濃度較小的情況下
固定而生成有機物
C3植物與C4植物的鑒別
(1)用同位素標記的CO2轉移途徑來鑒別
C3植物:14CO2→14C3→(14CH2O)
C4植物:14CO2→14C4→14C3→(14CH2O)
(2)從植物形態方面鑒別
製作植物葉片橫切面臨時裝片,用顯微鏡觀察圍繞著維管束的是否是呈「花環型」的幾圈細胞,據此可以判斷該種綠色植物是C3植物還是C4植物。
(3)從生理學方面利用碳同化能力差異鑒別
飢餓處理生長健壯的C3植物、C4植物→分別置於相同的低CO2濃度環境中(如玻璃罩下)培養→觀察植株生長狀況或鑒定澱粉的生成量(生長好、澱粉合成量大的即為C4植物,反之則為C3植物)

⑨ 植物生物學c3和c4植物葉片結構的區別

C3類植物,如稻和麥,二氧化碳經氣孔進入葉片後,直接進入
葉肉
進行
卡爾文循環
。而
C3植物

維管束鞘細胞
很小,不含或含很少
葉綠體
,卡爾文循環不在這里發生.
C4植物
在解剖上有一種特殊結構,即在維管束周圍有兩種不同類型的細胞:靠近維管束的內層細胞稱為鞘細胞,圍繞著鞘細胞的外層細胞是
葉肉細胞
。兩種不同類型的細胞各具不同的葉綠體。圍繞著維管束鞘細胞周圍的排列整齊緻密的葉肉細胞中的葉綠體,具有發達的
基粒
構造,而維管束鞘細胞的葉綠體中卻只有很少的基粒,而有很多大的卵形
澱粉粒
。該類型的優點是,
二氧化碳固定
效率比C3高很多,有利於植物在乾旱環境生長。C3植物行光合作用所得的澱粉會貯存在葉肉細胞中,因為這是卡爾文循環的場所,而維管束鞘細胞則不含葉綠體。而C4植物的澱粉將會貯存於維管束鞘細胞內,因為C4植物的卡爾文循環是在此發生的。
C4植物
固定二氧化碳
的效率比C3高很多,乾旱條件下,
綠色植物
氣孔關閉,這時,C4能夠利用葉肉內細胞間隙中含量很低的二氧化碳進行光合作用而C3植物則不能,
簡而言之就是C4比C3植物更適合生活在乾旱
熱帶地區

⑩ c3植物和c4植物的區別是什麼

c3植物和c4植物的區別有:

1、c3植物組織多為海綿、柵欄結構,c4多為花環轉。

2、c3植物不含有葉綠體,而c4植物含有大量的葉綠。

3、c4植物更加能夠適應比較惡劣的環境。

具體說明:

c3植物和c4植物植物最大的不同就是它們的組織結構不同,C3植物通常來說是海綿組織和柵欄組織,而c4植物的組織結構分布在體外的,多以花環轉的圍繞在束鞘細胞的外面,所以這也決定了c3植物組織結構不容易被破壞。

其次,一般來說植物都是含有葉綠體的,不過c3植物體內是不含有葉綠體的,無法進行光合作用,而c4植物含有大量的葉綠體,並且數目很多,體格也是比較大的。

最後,因為c4植物具有獨特的葉綠體使得它更能在高溫、寒冷、乾旱的環境下生長,適應不同的環境,可以充分利用光合作用為自己提供營養成分,不過c3卻是做不到。

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