是：C4 植物 否：C3 植物
出现①现象时： C4 植物
出现②现象时： C3 植物
2.9 C4 植物中 C4 途径与 C3 途径的关系
草酰乙酸(C4)
苹果酸 C4
NADPH
PEP 羧化酶 CO2
AMP
磷酸烯醇式 丙酮酸（C3）
NADP+
ATP 丙酮酸 C3
叶肉细胞 注：磷酸烯醇式丙酮酸英文缩写为 PEP。
条件和过程
现象和指标
生长状况：
正常生长
或
密闭、强光照、干旱、 枯萎死亡
高温
过叶脉横切，装片 ① 是 否 有 两 圈 花 细
胞围成环状结构
②鞘细胞是否含叶
绿体
出现蓝色：
叶片脱绿→加碘→ ①蓝色出现在维管
过 叶 脉 横 切 → 制 片 束鞘细胞
→观察
②蓝色出现在叶肉
细胞
结论
正常生长：C4 植物 枯萎死亡：C3 植物
C4 植物 叶肉细胞的叶绿体基粒 维管束鞘细胞的叶绿体基质 C4 途径—→C3 途径
2.8 C4 植物与 C3 植物的鉴别方法
方法
生理 学方 法
形态 学方 法
化学 方法
原理
在强光照、干旱、高 温、低 CO2 时，C4 植物能进行光合作 用，C3 植物不能。
维管束鞘的结构差 异
①合成淀粉的场所 不同 ②酒精溶解叶绿素 ③淀粉遇面碘变蓝
延长光合作用时间 提高复种指数：改一年一季为一年多季
增加光合作用面积
合理密植 套种（不同时播种）、间作（同时播种）
温度
提 高
因地制宜：阳生植物种阳地
光
控制光照强弱
阴生植物种阴地
能 利
光质影响：蓝紫光照，蛋白质和脂类多
用
红光照，糖类增多
率
光
影 响
光
合
作
增加二氧化碳供应 通风透光，增施农家肥；人工增 CO2（温室） CO2
光反应
暗反应
叶绿体基粒
叶绿体基质
光能——→电能
活跃化学能——→稳定化学能
电能——→活跃化学能
H2O——→[H]＋O2 NADP+ ＋ H+ ＋ 2e ——→NADPH ATP＋Pi——→ATP
CO2＋NADPH＋ATP———→ （CH2O）＋ADP＋Pi＋NADP+＋H2O
H2O、ADP、Pi、NADP+ O2、ATP、NADPH
用
的
必需矿质元素供应
N： P：
ATP、NADP+的成分
K：糖类的合成和运输
外
界
矿物质
因
素
Mg：叶绿素的成分
水
第4页
2.13 光合作用实验的常用方法
可同时使用
半叶法（遮盖法） 密封法
打孔法（抽气法）
光合作用产生淀粉
验证（探索）光合作用需 CO2 并放 O2、光强的影响
验证（探索）光合 作用中物质的转变
A 酶1
B 酶2
C 酶3
D 酶 4 …… 酶 n 终产物
意义 各种反应序列形成细胞的代谢网络，使物质代谢和能量代谢沿着特定路线有序进行，确 定了代谢的方向。
2.3 生物体内 ATP 的来源
ATP 来源 光合作用的光反应
化能合成作用 有氧呼吸 无氧呼吸
其它高能化合物转化 （如磷酸肌酸转化）
反应式 ADP＋Pi＋能量—酶—→ATP C~P（磷酸肌酸）＋ADP—酶—→C（肌酸）＋ATP
需光
CO2、ATP、NADPH （CH2O）、ADP、Pi、NADP+ 、H2O
不需光
光化学反应（快）
酶促反应（慢）
有光时（自然状态下，无光反应产物暗反应也不能进行）
第2页
2.7 C3 植物和 C4 植物光合作用的比较
光反应 暗反应 CO2 固定
C3 植物 叶肉细胞的叶绿体基粒 叶肉细胞的叶绿体基质 仅有 C3 途径
第1页
2.4 生物体内 ATP 的去向
ATP —酶—→ADP＋Pi＋ 能量
植物 动物
光合作用的暗反应 细胞分裂 矿质元素吸收 新物质合成 植株的生长
神经传导和生物电 肌肉收缩 吸收和分泌 合成代谢 生物发光
Байду номын сангаас
2.5 光合作用的色素
（橙黄色）胡萝卜素 快 （黄色）叶黄素
（蓝绿色）叶绿素 a （黄绿色）叶绿素 b 慢
光合作用吸收的光能
照在地面上的总能 量中被转移的能量
参与光合作用的能 量中被转移的能量
去向
延长光合作用时间
热能损失 光能损失→荧光、磷光 光能→电能→化学能（贮存）
关系
提高光能利用率
增加光合作用面积 控制光照强弱
提高光合作用效率 二氧化碳供应
必需矿质元素供应
2.12 影响光合作用的外界因素与提高光能利用率的关系
C4 植物 发育良好，花环型，叶绿体大。 暗反应在此进行。有利于产物 运输，光合效率高。
两种酶均有。 PEP 羧化酶与 CO2 亲和力大， 利用低 CO2 能力强。
2.11 光能利用率与光合作用效率的关系
概念
光合作用制造的有机物所含的能量 光能利用率 ＝
照在该地面的总的光能
光合作用制造的有机物所含的能量 光合作用效率 ＝
光质对光合作用的影响
割主叶脉法 同位素标记法
2.14 植物对水分的吸收和利用 2.14.1 植物对水分的吸收
苹果酸 C4
NADP+ NADPH
CO2
暗反应
丙酮酸 C3
C5
（CH2O）
维管束鞘细胞
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2.10 C4 植物比 C3 植物光合作用强的原因
结构原因： 维管束鞘细胞的结构
生理原因： PEP 羧化酶 磷酸核酮糖羧化酶
C3 植物 以育不良，无花环型结构，无 叶绿体。 光合作用在叶肉细胞进行，淀 粉积累，影响光合效率。 只有磷酸核酮糖羧化酶。 磷酸核酮糖羧化酶与 CO2 亲和 力弱，不能利用低 CO2。
高中生物知识点生物竞赛必备
第二单元 生物的新陈代谢
Ⅰ 植物代谢部分：酶与 ATP、光合作用、水分代谢、矿质营养、生物固氮
2.1 酶的分类
单纯酶 仅含蛋白质 如胃蛋白质酶
蛋白质类酶
(蛋白质本质)
复合酶
蛋白质
离子
唾液淀粉酶含 Cl细胞色素氧化酶含 Cu2+ 分解葡萄糖的酶含 Mg2+
辅助因子
NADP(辅酶Ⅱ)
酶
辅酶 B 族维生素
有机物
生物素(羧化酶的辅酶)
ＲＮＡ类酶
(核酸本质)
存在于低等生物中，将 RNA 自我催化。对生命起源的研 究有重要意义。
RNA 端粒酶含 RNA
2.2 酶促反应序列及其意义
酶促反应序列 生物体内的酶促反应可以顺序连接起来，即第一个反应的产物是第二个反应的 底物，第二个反应的产物是第三个反应的底物，以此类推，所形成的反应链叫酶促反应序列。如
分离
作用
色素
叶绿体基粒的 类囊体薄膜上
分布
组成
吸收传递光能
胡萝卜素 叶黄素 大部分叶绿素 a 叶绿素 b
吸收转化光能 特殊状态的叶绿素 a
类胡萝卜素
胡萝卜素 叶黄素
叶绿素
叶绿素 a 叶绿素 b
2.6 光合作用中光反应和暗反应的比较
比较项目 反应场所 能量变化
物质变化
反应物 反应产物 反应条件 反应性质 反应时间