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高中生物2023年高考生物一轮复习（新人教新高考） 第3单元 解惑练1 C3植物、C4植物和CAM植物课件PPT
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这是一份高中生物2023年高考生物一轮复习（新人教新高考） 第3单元 解惑练1 C3植物、C4植物和CAM植物课件PPT，共16页。PPT课件主要包含了归纳总结，跟踪训练，三阶段，CO2不能进入叶，PEP羧化，低CO2浓度，叶肉细胞中的叶绿体等内容，欢迎下载使用。
自然界中的绿色植物根据光合作用暗反应过程中CO2的固定途径不同可以分为C3、C4和CAM三种类型。1.C3途径：也称卡尔文循环，整个循环由RuBP(C5)与CO2的羧化开始到RuBP(C5)再生结束，在叶绿体基质中进行，可合成蔗糖、淀粉等多种有机物。常见C3植物有大麦、小麦、大豆、菜豆、水稻、马铃薯等。2.C4途径：研究玉米的叶片结构发现，玉米的维管束鞘细胞和叶肉细胞
紧密排列(如图1)。叶肉细胞中的叶绿体有类囊体能进行光反应，同时，CO2被整合到C4化合物中，随后C4化合物进入维管束鞘细胞，维管束鞘细胞中没有完整的叶绿体，在维管
束鞘细胞中，C4化合物释放出的CO2参与卡尔文循环，进而生成有机物(如图2)。PEP羧化酶被形象地称为“CO2泵”，它提高了C4植物固定CO2的能力，使C4植物比C3植物具有较强光合作用(特别是在高温、光照强烈、干旱条件下)能力，并且无光合午休现象。常见C4植物有玉米、甘蔗、高粱、苋菜等。
3.CAM途径：CAM植物夜间吸进CO2，淀粉经糖酵解形成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)，在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶催化下，CO2与PEP结合，生成草酰乙酸，进一步还原为苹果酸储存在液泡中。从而表现出夜间淀粉减少，苹果酸增加，细胞液pH下降。而白天气孔关闭，苹果酸转移到细胞质中脱羧，放出CO2，进入C3途径合成淀粉；形成的丙酮酸可以形成PEP再还原成三碳糖，最后合成淀粉或者转移到线粒体，进一步氧化释放CO2，又可进入C3途径。从而表现出白天淀粉增加，苹果酸减少，细胞液pH上升。常见的CAM植物有菠萝、芦荟、兰花、百合、仙人掌等。
C3植物、C4植物和CAM植物的比较
C3途径是碳同化的基本途径，C4途径和CAM途径都只起固定CO2的作用，最终还是通过C3途径合成有机物。
1.(2022·江苏高三模拟)自然界的植物丰富多样，对环境的适应各有差异，自卡尔文发现光合作用中碳元素的行踪后，又有科学家发现碳元素行踪的其他路径。请据图回答下列问题。
(1)图1是C3植物碳元素代谢途径的示意图。①、②、③、④代表的是物质，A、B、C、D代表的是生理过程，则①、④依次是______、_____；D过程是_____________________，ATP的合成除发生在A过程外，还发生在______(填字母)过程。(2)C3植物在干旱、炎热的环境中，由于气孔关闭造成_____________________________________________，从而不利于光合作用。
片，同时引起O2在细胞内积累
(3)图2是C4植物和CAM植物利用CO2途径的示意图。据图分析，这两类植物固定CO2的酶比C3植物多一种_________酶，该酶比Rubisc对CO2的亲和力大且不与O2亲和，具有该酶的植物更能适应___________的环境。
(4)由图2可知，C4植物是在不同_____进行CO2的固定，而CAM植物是在不同_____进行CO2固定。典型的CAM植物如仙人掌在夜晚吸收的CO2能否立即用于C3途径？_____(填“能”或“不能”)，可能的原因是__________________________________________________________________。
没有光照，光反应不能正常进行，无法为暗反应提供足够ATP和NADPH
2.(2022·广东高三期中)玉米叶肉细胞能将CO2传递给维管束鞘细胞进行卡尔文循环。请据图回答下列问题：(1)玉米光合作用光反应的场所是___________________，依据结构决定
功能，据图分析最可能的原因是__________________________________________________________________________________________________________。
叶肉细胞中的叶绿体有类囊体薄膜，可进行光反应；维管束鞘细胞中的叶绿体没有类囊体薄膜，不能进行光反应
(2)某农业大棚中同时种植玉米与大豆，由于工作人员工作失误，未及时通风导致大棚中CO2浓度降低，_____ (填“玉米”或“大豆”)的生长受影响更大，判断的理由是_____
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
大棚中，随植物光合作用的进行，CO2浓度下降，当CO2浓度下降到一定程度时，由于不能利用低浓度CO2，大豆光合作用受抑制，玉米中的PEP可利用低浓度CO2
(3)若从玉米叶肉细胞中提取叶绿体，置于明暗交替进行的环境中，发现NADPH的含量在一段时间内上升，请结合题干信息分析，该变化趋势的原因是_______________________
_____________________________________________________________________________________________________________________________________。
玉米叶肉细胞中的叶绿体
在有光时，可进行光反应产生NADPH，而与暗反应有关的酶主要位于维管束鞘细胞的叶绿体中，暗处理时，不进行暗反应消耗NADPH，含量上升
自然界中的绿色植物根据光合作用暗反应过程中CO2的固定途径不同可以分为C3、C4和CAM三种类型。1.C3途径：也称卡尔文循环，整个循环由RuBP(C5)与CO2的羧化开始到RuBP(C5)再生结束，在叶绿体基质中进行，可合成蔗糖、淀粉等多种有机物。常见C3植物有大麦、小麦、大豆、菜豆、水稻、马铃薯等。2.C4途径：研究玉米的叶片结构发现，玉米的维管束鞘细胞和叶肉细胞
紧密排列(如图1)。叶肉细胞中的叶绿体有类囊体能进行光反应，同时，CO2被整合到C4化合物中，随后C4化合物进入维管束鞘细胞，维管束鞘细胞中没有完整的叶绿体，在维管
束鞘细胞中，C4化合物释放出的CO2参与卡尔文循环，进而生成有机物(如图2)。PEP羧化酶被形象地称为“CO2泵”，它提高了C4植物固定CO2的能力，使C4植物比C3植物具有较强光合作用(特别是在高温、光照强烈、干旱条件下)能力，并且无光合午休现象。常见C4植物有玉米、甘蔗、高粱、苋菜等。
3.CAM途径：CAM植物夜间吸进CO2，淀粉经糖酵解形成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)，在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶催化下，CO2与PEP结合，生成草酰乙酸，进一步还原为苹果酸储存在液泡中。从而表现出夜间淀粉减少，苹果酸增加，细胞液pH下降。而白天气孔关闭，苹果酸转移到细胞质中脱羧，放出CO2，进入C3途径合成淀粉；形成的丙酮酸可以形成PEP再还原成三碳糖，最后合成淀粉或者转移到线粒体，进一步氧化释放CO2，又可进入C3途径。从而表现出白天淀粉增加，苹果酸减少，细胞液pH上升。常见的CAM植物有菠萝、芦荟、兰花、百合、仙人掌等。
C3植物、C4植物和CAM植物的比较
C3途径是碳同化的基本途径，C4途径和CAM途径都只起固定CO2的作用，最终还是通过C3途径合成有机物。
1.(2022·江苏高三模拟)自然界的植物丰富多样，对环境的适应各有差异，自卡尔文发现光合作用中碳元素的行踪后，又有科学家发现碳元素行踪的其他路径。请据图回答下列问题。
(1)图1是C3植物碳元素代谢途径的示意图。①、②、③、④代表的是物质，A、B、C、D代表的是生理过程，则①、④依次是______、_____；D过程是_____________________，ATP的合成除发生在A过程外，还发生在______(填字母)过程。(2)C3植物在干旱、炎热的环境中，由于气孔关闭造成_____________________________________________，从而不利于光合作用。
片，同时引起O2在细胞内积累
(3)图2是C4植物和CAM植物利用CO2途径的示意图。据图分析，这两类植物固定CO2的酶比C3植物多一种_________酶，该酶比Rubisc对CO2的亲和力大且不与O2亲和，具有该酶的植物更能适应___________的环境。
(4)由图2可知，C4植物是在不同_____进行CO2的固定，而CAM植物是在不同_____进行CO2固定。典型的CAM植物如仙人掌在夜晚吸收的CO2能否立即用于C3途径？_____(填“能”或“不能”)，可能的原因是__________________________________________________________________。
没有光照，光反应不能正常进行，无法为暗反应提供足够ATP和NADPH
2.(2022·广东高三期中)玉米叶肉细胞能将CO2传递给维管束鞘细胞进行卡尔文循环。请据图回答下列问题：(1)玉米光合作用光反应的场所是___________________，依据结构决定
功能，据图分析最可能的原因是__________________________________________________________________________________________________________。
叶肉细胞中的叶绿体有类囊体薄膜，可进行光反应；维管束鞘细胞中的叶绿体没有类囊体薄膜，不能进行光反应
(2)某农业大棚中同时种植玉米与大豆，由于工作人员工作失误，未及时通风导致大棚中CO2浓度降低，_____ (填“玉米”或“大豆”)的生长受影响更大，判断的理由是_____
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
大棚中，随植物光合作用的进行，CO2浓度下降，当CO2浓度下降到一定程度时，由于不能利用低浓度CO2，大豆光合作用受抑制，玉米中的PEP可利用低浓度CO2
(3)若从玉米叶肉细胞中提取叶绿体，置于明暗交替进行的环境中，发现NADPH的含量在一段时间内上升，请结合题干信息分析，该变化趋势的原因是_______________________
_____________________________________________________________________________________________________________________________________。
玉米叶肉细胞中的叶绿体
在有光时，可进行光反应产生NADPH，而与暗反应有关的酶主要位于维管束鞘细胞的叶绿体中，暗处理时，不进行暗反应消耗NADPH，含量上升
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