C3植物与C4植物的比较
来源:高中生·高考指导 作者:龙小波 日期:2008-09-01
一、知识整理
1.C3植物与C4植物的比较

2.C3植物与C4植物的鉴别
(1)用同位素标记的CO2转移途径来鉴别
C3植物:14CO2→14C3→(14CH2O)
C4植物:14CO2→14C4→14C3→(14CH2O)
(2)从植物形态方面鉴别
制作植物叶片横切面临时装片,用显微镜观察围绕着维管束的是否是呈“花环型”的几圈细胞,据此可以判断该种绿色植物是C3植物还是C4植物。
(3)从生理学方面利用碳同化能力差异鉴别
饥饿处理生长健壮的C3植物、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(生长好、淀粉合成量大的即为C4植物,反之则为C3植物)。
二、典型例题分析
例1
在光照下,供给玉米离体叶片少量的14CO2,随着光合作用时间的延续,在光合作用固定CO2形成C3化合物与C4化合物的过程中,14C含量变化示意图正确的是

解析玉米是C4植物,在光合作用过程中,CO2首先在叶肉细胞的叶绿体中被一种称为PEP的三碳化合物固定为C4化合物,然后C4化合物进入维管束鞘细胞的叶绿体,将CO2释放出来,被C5化合物固定为C3化合物,即14CO2在玉米中的转移过程为:14CO2→14C4→14C3。由于供给玉米离体叶片的是少量14CO2,所以,该过程中C4化合物应先升后降,C3化合物后上升。答案为B。
例2
右图表示在适宜的温度、水分和CO2条件下,两种植物光合作用强度的变化情况。下列说法错误的是

A.当光照强度增加到一定程度时,光合作用强度不再增加,即达到饱和
B.C3植物比C4植物光合作用强度更容易达到饱和
C.C4植物比C3植物光能利用率高
D.水稻是阴生植物,玉米是阳生植物
解析玉米属于C4植物,水稻属于C3植物。根据图示,当光照强度增加到一定程度时,光合作用强度均不再增加。在较强光照下,CO2成为限制光合作用强度的因素,所以C3植物比C4植物的光合作用强度更容易达到饱和。水稻和玉米均为阳生植物。答案为D。
责任编校 陈菁菁