不是专家别进
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发布时间：2022-04-22 20:24
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热心网友
时间：2023-11-04 06:44
碳四植物
植物进行光合作用时，固定二氧化碳形成的第一个产物叫四碳糖，这类植物叫碳四植物。如玉米，高粱等。
对于小麦、水稻等大多数绿色植物来说，在暗反应阶段中，一个CO2被一个C5固定以后，形成的是两个C3。但是，科学家在研究玉米、甘蔗等原产在热带地区绿色植物的光合作用时发现，当向这些绿色植物提供14CO2时，光合作用开始后的1s内，竟有90％以上的14C出现在含有四个碳原子的有机酸(用C4表示)中。随着光合作用的进行，C4中的14C逐渐减少，而C3中的14C逐渐增多。这说明在这类绿色植物的光合作用中，CO2中的C首先转移到C4中，然后才转移到C3中。科学家们将这种固定CO2的途径叫做C4途径，将这类具有C4途径的植物叫做C4植物；将CO2固定后直接形成C3的途径叫做C3途径，将具有C3途径的植物叫做C3植物。C3植物和C4植物不仅固定CO2的途径不同，而且叶片结构也具有各自的特点。
C3植物和C4植物叶片结构的特点
绿色植物的叶片中有由导管和筛管等构成的维管束，围绕着维管束的一圈薄壁细胞叫做维管束鞘细胞。C3植物叶片中的维管束鞘细胞不含叶绿体，维管束鞘以外的叶肉细胞排列疏松，但都含有叶绿体(如图)。C4植物的叶片中，围绕着维管束的是呈“花环型”的两圈细胞：里面的一圈是维管束鞘细胞，外面的一圈是一部分叶肉细胞。C4植物中构成维管束鞘的细胞比较大，里面含有没有基粒的叶绿体，这种叶绿体不仅数量比较多，而且个体比较大，叶肉细胞则含有正常的叶绿体(如图)。
科学研究表明，C3植物和C4植物之所以具有不同的固定CO2的途径，与两者叶片结构上的差异有着直接的关系。
C4植物光合作用的特点
在C4植物叶肉细胞的叶绿体中，在有关酶的催化作用下，一个CO2被一个叫做磷酸烯醇式丙酮酸的C3(英文缩写符号是PEP)固定，形成一个C4。C4进入维管束鞘细胞的叶绿体中，释放出一个CO2，并且形成一个含有三个碳原子的有机酸——丙酮
这种能够固定CO2的酶，叫做磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶，简称PEP羧化酶。
酸。释放出来的CO2先被一个C5固定，然后很快形成两个C3。在有关酶的催化作用下，一些C3接受ATP和NADPH释放出的能量并且被NADPH还原，然后经过一系列复杂的变化，形成糖类等有机物；另一些C3则经过复杂的变化，又形成C5，从而使暗反应阶段的化学反应不断地进行下去。C4释放出的CO2的变化情况，与C3植物暗反应阶段的变化情况相同。丙酮酸则再次进入到叶肉细胞中的叶绿体内，在有关酶的催化作用下，通过ATP提供的能量，转化成PEP，PEP则可以继续固定CO2(如图)。
由此可见，C4植物的光合作用中既有C4途径，又有C3途径，前者发生在叶肉细胞的叶绿体内，后者发生在维管束鞘细胞的叶绿体内，两者共同完成二氧化碳的固定。
同C3途径中有关的酶与CO2的亲和力相比，C4途中PEP羧化酶与CO2的亲和力约高60倍。
C4植物利用PEP将CO2固定在C4中，C4经过一系列的变化后，又把CO2释放出来，这有什么意义呢？原来，C4途径中能够固定CO2的那种酶，对CO2
同C3途径中有关的酶与CO2的亲和力相比，C4途中PEP羧化酶与CO2的亲和力约高60倍。
C4植物利用PEP将CO2固定在C4中，C4经过一系列的变化后，又把CO2释放出来，这有什么意义呢？原来，C4途径中能够固定CO2的那种酶，对CO2具有很强的亲合力，可以促使PEP把大气中浓度很低的CO2固定下来，并且使C4集中到维管束鞘细胞内的叶绿体中，供维管束鞘细胞内叶绿体中的C3途径利用。科学家们把C4植物的这种独特作用，形象地比喻成“二氧化碳泵”(如图)。同C3植物相比，C4植物大大提高了固定CO2的能力。在干旱的条件下，绿色植物的气孔关闭。这时，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，而C3植物则不能。这就是C4植物比C3植物具有较强光合作用的原因之一。
参考文献：植物学讲义
热心网友
时间：2023-11-04 06:45
楼主说的是不合成淀粉吧~
原因主要有两个~
最主要的是叶肉细胞种叶绿体基质不含相关的酶~例叶肉细胞中没有ADPG-焦磷酸化酶~
其次经CO2泵的作用,与叶肉细胞相比较,维管束鞘细胞中具有更高浓度的CO2,更有利于还原反应~
声明一点,我不是专家~~不过既然知道~也不必专门请专家吧~
热心网友
时间：2023-11-04 06:45
C4植物细胞的叶绿体中，在PEP羧化酶的催化下，一个CO2被PEP（磷酸烯醇式丙酮酸）所固定，形成一个C4.C4进入维管束鞘细胞的叶绿体中，释放出一个CO2，并形成一个丙酮酸。释放出的CO2先被一个C5固定,然后很快形成两个C3.
C4植物的这种独特作用被形象地比喻成“二氧化碳泵”。
参考资料：高中生物书全一册
热心网友
时间：2023-11-04 06:46
首先纠正LZ个错误.叶肉细胞不是不可以合成有机物.而是淀粉不在叶肉在合成.至于为什么,我不知道
热心网友
时间：2023-11-04 06:46
你确定完整吗?C4植物的叶肉细胞缺了暗反应过程需要的一些酶
