C3植物與C4植物的比較
來源:高中生·高考指導 作者:龍小波 日期:2008-09-01
一、知識整理
1.C3植物與C4植物的比較

2.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)從植物形態方麵鑒別
製作植物葉片橫切麵臨時裝片,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)從生理學方麵利用碳同化能力差異鑒別
饑餓處理生長健壯的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)。
二、典型例題分析
例1
在光照下,供給玉米離體葉片少量的14CO2,隨著光合作用時間的延續,在光合作用固定CO2形成C3化合物與C4化合物的過程中,14C含量變化示意圖正確的是

解析玉米是C4植物,在光合作用過程中,CO2首先在葉肉細胞的葉綠體中被一種稱為PEP的三碳化合物固定為C4化合物,然後C4化合物進入維管束鞘細胞的葉綠體,將CO2釋放出來,被C5化合物固定為C3化合物,即14CO2在玉米中的轉移過程為:14CO2→14C4→14C3。由於供給玉米離體葉片的是少量14CO2,所以,該過程中C4化合物應先升後降,C3化合物後上升。答案為B。
例2
右圖表示在適宜的溫度、水分和CO2條件下,兩種植物光合作用強度的變化情況。下列說法錯誤的是

A.當光照強度增加到一定程度時,光合作用強度不再增加,即達到飽和
B.C3植物比C4植物光合作用強度更容易達到飽和
C.C4植物比C3植物光能利用率高
D.水稻是陰生植物,玉米是陽生植物
解析玉米屬於C4植物,水稻屬於C3植物。根據圖示,當光照強度增加到一定程度時,光合作用強度均不再增加。在較強光照下,CO2成為限製光合作用強度的因素,所以C3植物比C4植物的光合作用強度更容易達到飽和。水稻和玉米均為陽生植物。答案為D。
責任編校 陳菁菁