2023届高三二轮复习生物：光合作用中C3、C4途径和CAM)途径课件

C3植物 C4植物 光合作用中C3、C4途径和CAM)途径 (2022·江苏卷)图 Ⅰ 为光合作用过程中部分物质的代谢关系(①～⑦表示代谢途径)。Rubisco是光合作用的关键酶之一，CO2和O2竞争与其结合，分别催化C5的羧化与氧化。C5羧化固定CO2合成糖；C5氧化则产生乙醇酸(C2)，C2在过氧化物酶体和线粒体协同下完成光呼吸碳氧化循环。请据图回答下列问题： 体验真题 1.概念：（1）对于水稻、小麦等大多数绿色植物，进入叶肉细胞的CO2与 反应，固定产生的第一个产物为 ，因而将此类植物称为C3植物，其进行的固定途径称为 。（2）对于玉米、高粱等生活在高光照、高温环境的植物，进入叶肉细胞的CO2首先与 反应，固定产生的第一个产物为 ，进而进入维管束鞘细胞中分解产生CO2进入卡尔文循环,因而将此类植物称为C4植物，其进行的固定途径称为 。 C3植物和C4植物： C5 C3 C3途径 PEP C4 C4途径 C3植物 C4植物 CO2同化途径 CO2受体 最初产物 只有卡尔文循环 在叶肉细胞和维管束鞘细胞分别进行C4途径和卡尔文循环 C5（核酮糖-1，5-二磷酸） PEP（磷酸烯醇式丙酮酸） PGA（磷酸甘油酸） OAA（草酰乙酸） 例题：1、下列关于光合作用的叙述，错误的是（ ）A．只有极少数处于特殊状态的叶绿素a才能将光能转化为电能B．水是最终电子供体，NADP+是最终电子受体 C．C3植物固定CO2只有C3途径，C4植物固定CO2只有C4途径D．C4植物常起源于热带，比如玉米、高粱、甘蔗等 C 研究发现，玉米、甘蔗等植物除了和其他C3植物一样具有卡尔文循环（固定CO2的初产物为C3，简称C3途径）外，还有另一条固定CO2的途径，固定CO2的初产物为C4，简称C4途径，这种植物为C4植物，其固定CO2的途径如下图。研究发现，C4植物中PEP羧化酶对CO2的亲和力约是Rubisco酶的60倍。下列有关叙述错误的是（ ） A．图中CO2进入叶肉细胞被固定的最初产物是草酰乙酸B．高温条件下，C4植物光合效率高的原因是气孔不关闭C．低浓度CO2条件下，C4植物可能比C3植物生长得好D．苹果酸的主要作用是将叶肉细胞中的CO2转入维管束鞘细胞 B (3)景天酸代谢(CAM)途径：起源于热带的植物，如景天科、仙人掌科、凤梨科、兰科等植物多具肉质茎、叶，叶片表面有较厚的角质层，叶肉细胞有很大的液泡，从形态结构上对高温、干旱有很强的适应性。此类植物具有两套羧化固定CO2的系统，这与C4植物很类似，但不同的是CAM植物没有明显的维管束鞘细胞，两类酶都存在于叶肉细胞中，是通过酶活性的昼夜调节，使羧化反应与CO2再固定分别在夜间和白天完成。 (1)景天科植物的叶片表面积与体积比小、气孔开放度低，有利于__________________________；而白天叶肉细胞紧密排列，有利于________________________，因而这类植物能在干旱、少雨的环境中生存。 减少蒸腾作用水分散失 充分利用CO2 (2)夜晚，借助于 中淀粉分解产生的磷酸烯醇式丙酮酸，经PEPC（酶）催化固定生成草酰乙酸，最终转化为苹果酸贮存，过程②消耗的NADH（还原氢）最可能来源于叶肉细胞的_____________过程。   叶绿体基质  有氧呼吸 (3)白天，叶肉细胞光合作用消耗CO2的来源有 ，通过卡尔文循环产生的丙糖磷酸迅速转化为淀粉或转运出叶绿体，其生理意义有 。  苹果酸脱羧和细胞呼吸  避免丙糖磷酸积累抑制光合作用（或降低叶绿体内液的渗透压） 总结：CAM植物中CO2固定和糖的合成发生在同一细胞内，但是 ；而C4植物这些过程发生在同一时间内，但 。  时间不同  场所不同 例题：景天酸代谢(CAM)途径属于某些植物特有的CO2固定方式：夜晚气孔开放，通过一系列反应将CO2固定于苹果酸，并储存在液泡中(甲)；白天气孔关闭，苹果酸运出液泡后放出CO2，供叶绿体的暗反应(乙)利用。下列关于这类植物的叙述错误的是（ ） A．在夜晚，叶肉细胞能产生ATP的细胞器有线粒体和叶绿体 B．景天酸代谢途径的出现，可能与植物适应干旱条