C3和C4植物光合作用的比较

C3和C4植物光合作用的比较
C3和C4植物光合作用的比较

C3和C4植物光合作用的比较
简单来说就是直接利用空气中CO2的植物就是C3植物,而C4植物则是先将CO2固定形成一种C4化合物,然后由这种化合物将CO2释放到相邻的细胞中,参与光合作用.
具体的自己看吧：
碳三植物
　　也叫三碳植物.光合作用中同化二氧化碳的最初产物是三碳化合物3－磷酸甘油酸的植物.碳三植物的光呼吸高,二氧化碳补偿点高,而光合效率低.如小麦、水稻大豆、棉花等大多数作物.碳三植物
二战后,美国加州大学伯克利分校的马尔文·卡尔文与他的同事们研究一种名叫Chlorella的藻,以确定植物在光合作用中如何固定CO2.此时C14示踪技术和双向纸层析法技术都已经成熟,卡尔文正好在实验中用上此两种技术.　　他们将培养出来的藻放置在含有未标记CO2的密闭容器中,然后将C14标记的CO2注入容器,培养相当短的时间之后,将藻浸入热的乙醇中杀死细胞,使细胞中的酶变性而失效.接着他们提取到溶液里的分子.然后将提取物应用双向纸层析法分离各种化合物,再通过放射自显影分析放射性上面的斑点,并与已知化学成分进行比较.
编辑本段卡尔文在实验中发现
　　标记有C14的CO2很快就能转变成有机物.在几秒钟之内,层析纸上就出现放射性的斑点,经与一直化学物比较,斑点中的化学成份是三磷酸甘油酸（3-phosphoglycerate,PGA）,是糖酵解的中间体.这第一个被提取到的产物是一个三碳分子,所以将这种CO2固定途径称为C3途径,将通过这种途径固定CO2的植物称为C3植物.后来研究还发现,CO2固定的C3途径是一个循环过程,人们称之为C3循环.这一循环又称卡尔文循环.　　C3类植物,如稻和麦,二氧化碳经气孔进入叶片后,直接进入叶肉进行卡尔文循环.而C3植物的维管束鞘细胞很小,不含或含很少叶绿体,卡尔文循环不在这里发生.
碳四植物
百科名片
碳四植物CO2同化的最初产物不是光合碳循环中的三碳化合物3-磷酸甘油酸,而是四碳化合物苹果酸或天门冬氨酸的植物.又称C4植物.如玉米、甘蔗、高粱、苋菜等.而最初产物是3-磷酸甘油酸的植物则称为三碳植物（C3植物）.
目录
暗反应的碳同化
碳四植物的特殊结构
碳四途径的反应过程
与碳三植物的区别
编辑本段暗反应的碳同化
编辑本段碳四植物的特殊结构
　　许多四碳植物在解剖上有一种特殊结构,即在维管束周围有两种不同类型的细胞：靠近维管束的内层细胞称为鞘细胞,围绕着鞘细胞的外层细胞是叶肉细胞.两种不同类型的细胞各具不同的叶绿体.围绕着维管束鞘细胞周围的排列整齐致密的叶肉细胞中的叶绿体,具有发 光合作用的C4途径
达的基粒构造,而维管束鞘细胞的叶绿体中却只有很少的基粒,而有很多大的卵形淀粉粒.
编辑本段碳四途径的反应过程
　　叶肉细胞里的磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）经PEP羧化酶的作用,与CO2结合,形成苹果酸或天门冬氨酸.这些四碳双羧酸转移到鞘细胞里,通过脱羧酶的作用释放CO2,后者在鞘细胞叶绿体内经核酮糖二磷酸(RuBP)羧化酶作用,进入光合碳循环.这种由PEP形成四碳双羧酸,然后又脱羧释放CO2的代谢途径称为四碳途径.其叶肉细胞中,含有独特的酶,即磷酸烯醇式丙酮酸碳氧化酶,使得二氧化碳先被一种三碳化合物--磷酸烯醇式丙酮酸同化,形成四碳化合物草酰乙酸盐,这也是该暗反应类型名称的由来.这草酰乙酸盐在转变为苹果酸盐后,进入维管束鞘,就会分解释放二氧化碳和一分子甘油.二氧化碳进入卡尔文循环,后同C3进程.而甘油则会被再次合成磷酸烯醇式丙酮酸,此过程消耗ATP.　　在20世纪60年代,澳大利亚科学家哈奇和斯莱克发现玉米、甘蔗等热带绿色植物,除了和其他绿色植物一样具有卡尔文循环外,CO2首先通过一条特别的途径被固定.这条途径也被称为哈奇-斯莱克途径
编辑本段与碳三植物的区别
　　已经发现的四碳植物约有800种 ,广泛分布在开花植物的18个不同的科中.它们大都起源于热带.因为四碳植物能利用强日光下产生的ATP推动PEP与CO2的结合,提高强光、高温下的光合速率,在干旱时可以部分地收缩气孔孔径,减少蒸腾失水,而光合速率降低的程度就相对较小,从而提高了水分在四碳植物中的利用率.这些特性在干热地区有明显的选择上的优势.　　C4植物与C3植物的一个重要区别是C4植物的CO2补偿点很低,而C3植物的补偿点很高,所以C4植物在CO2含量低的情况下存活率更高.　　C4植物主要是那些生活在干旱热带地区的植物.在这种环境中,植物若长时间开放气孔吸收二氧化碳,会导致水分通过蒸腾作用过快的流失.所以,植物只能短时间开放气孔,二氧化碳的摄入量必然少.植物必须利用这少量的二氧化碳进行光合作用,合成自身生长所需的物质.　　在C4植物叶片维管束的周围,有维管束鞘围绕,这些维管束鞘细胞里有叶绿体,但里面并无基粒或基粒发育不良.在这里,主要进行卡尔文循环.　　该类型的优点是,二氧化碳固定效率比C3高很多,有利于植物在干旱环境生长.C3植物行光合作用所得的淀粉会贮存在叶肉细胞中,因为这是卡尔文循环的场所,而维管束鞘细胞则不含叶绿体.而C4植物的淀粉将会贮存于维管束鞘细胞内,因为C4植物的卡尔文循环是在此发生的.　　C4型植物有：单子叶植物禾本科、莎草科,双子叶植物菊科、大戟科、藜科和苋科.

这个回答很全面，主要区别就是CO2补偿点不同，C3要求CO2的浓度较高，C4要求相对较低。