3植物和C4植物的比较及鉴定'> C3植物和C4植物的比较及鉴定
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一、形态结构的区别
两类植物在叶绿体的结构及分布上不同（见表1），因C3植物的维管束不含叶绿体，叶脉颜色较浅；c4植物的维管束含叶绿体，叶脉绿色较深有呈“花环型”的两圈细胞。
表1 C3和C4植物的叶绿体分布、结构与功能比较
二、光合作用途径的区别
C3植物与C4植物在光反应阶段完全相同，都通过光反应产生O2、[H]（实质是NADPH）和ATP，为暗反应阶段提供同化力[H]和ATP。但其暗反应途径不一样，见表2。
表2C3植物与C4植物光合作用暗反应阶段的场所与过程比较
三、光合作用产物积累部位的区别
C3植物整个光合作用过程都是在叶肉细胞里进行的，光合作用的产物只积累在叶肉细胞中。C4植物中C4途径固定的CO2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的，光合作用的产物也主要积累在维管束鞘细胞中。
四、适应能力的区别
一是因C4植物叶肉细胞的叶绿体固定CO2的酶——磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（简称PEP羧化酶）与CO2的亲和力强于C3植物叶绿体内固定CO2的酶。
二是C4植物与C3植物相比，光照较强时，其光呼吸明显弱于C3植物，因而在光照较强的环境中，前者的产量较高。
基于以上原因，在高温、光照强烈和干旱的条件下，绿色植物的气孔关闭。此时，C4植物能够利用叶片内细胞间隙中含量很低的CO2进行光合作用、光呼吸较弱，而C3植物不仅不能利用细胞间隙中的CO2进行光合作用、光呼吸也较强，因而，C4植物比C3植物更能适应高温、光照强烈和干旱的环境
五、光照强度,温度, CO2浓度对C3, C4植物的影响
1、光照强度对C3和C4植物光合强度的影响
C4植物：在一般光照下, C4植物没有明显的光饱和现象,要高温高光强下C4植物仍保持较高洮合速率,利用光能优于C3植物, 即C4植物的光饱和点高于C3植物
C3植物：光饱和点和补偿点低,因其固定CO2能力弱.在高温高光强下, C3植物光合速到一定程度后不再增加
一天日变化对C3和C4植物光合作用的影响：在夏季的中午由于温度过高或干旱,叶片气孔关闭, C4植物能利用叶肉细胞间隙的低浓度CO2进行光合作用,不受影响,而C3植物不能,光合效率降低。
2、CO2浓度对C3和C4植物光合强度的影响
C4植物：CO2的补偿点和饱和点均低于C3植物,故C固定CO2能力强,尤其在低浓度CO2时。
C3植物：CO2的补偿点和饱和点均较高,在低浓度CO2时C4植物光合效率高于C3植物.在一定范围内提高CO2浓度时C3植物的光合效率提高更快.
六、C3植物和C4植物举例
1、C3植物：典型的温带植物，如水稻、小麦、大麦、大豆、烟草、马铃薯、菜豆和菠菜等；现在已经知道，蕨类植物、裸子植物和木本被子植物都是C3植物；
2、C4植物：典型的热带或亚热带植物，如玉米、高粱、甘蔗、苋菜等；只有草本被子植物中才有C4植物。
七、C3植物与C4植物的鉴别
1.同位素标记CO2转移途径方法鉴定:
2.从植物形态方面鉴别
(1)叶肉细胞排列: 若排列疏松,则为C3植物;若呈花环型排列,则为C4植物.
(2)维管束鞘细胞叶绿体的有无: 若无,则为C3植物;若有,则为C4植物。
3.从生理方面利用碳同化能力差异鉴定:
饥饿处理的生长健壮的C3和C4植物——分别置于相同的低CO2浓度环境中(如玻璃罩下)培养——观察植株生长状况或鉴定淀粉的生成量或淀粉积累场所——若生长良好或淀粉的合成量大或)只有维管束鞘细胞被碘液染成蓝色,则为C4植物;若生长状差或淀粉合成量小或只有叶肉细胞被碘液染成蓝色,则为C3植物.
八、例题
例：为 了探究光照强度和CO2浓度对植物光合强度的影响,某校同学们进行下列有关实验探究.以下是两组同学用相同方法,相同装置对A,B两面三刀种植物进行探究得到的实验结果
甲组:A植物在不同条件下单位时间内O2释放量(mL)
乙组:B植物在不同条件下单位时间内O2释放量(mL)
（1）甲组同学的实验方案中确定的自变量是___________,实验中他们必须控制的主要无关变量是_____________.
（2）对比分析甲, 乙两同学获得的实验结果,你认为_______
_________植物最可能是C3植物,其理由是_________________
_____________________________________________________________.
（3）在阳光不充足的地区,大棚种植A,B两种植物时,光照将最可能成为限制__________植物正常生长的主要生态因素.
答案：(1) 光照强度过CO2浓度, 温度,
（2）A CO2浓度降低时对该植物光合作用强度影响很大,
（3） B