C3植物、C4植物和CAM植物的比较

C3、C4和CAM植物的比较中科院南京地质古生物所张继效杨慧宁陈翔张琦光合作用的反应式概括为：光能CO2+H2O（CH2O）+O2叶绿体原料——CO2+H2O产物——(CH2O)+O2动力——太阳光场所——叶绿体叶绿体中的色素光合作用的过程光反应阶段暗反应阶段光能co22c3H2O水在光下分解C5ATPADP+Pi酶供能[H]供氢O2固定还原多种酶参加催化(CH2O)[有机物](类囊体膜）（叶绿体基质）光能CO2+H2O（CH2O）+O2叶绿体C4植物光合作用特点：C4植物光合作用特点示意图C4途径(叶肉细胞中的叶绿体)C3途径和ＣＯ２的还原(维管束鞘细胞中的叶绿体)CO2NADPHNADP+ATPADP+Pi（CH2O）多种酶参加催化C5CO2C4C3(PEP)（丙酮酸）C4ADP+PiATPC3酶2C3C3指的是含三个碳原子的化合物3-磷酸甘油酸C4指的是含四个碳原子的化合物草酰乙酸CAM植物是指具景天酸代谢途径（Crassulaceanacidmetabolism，简称CAM）的植物，多为多浆液植物。在夜间通过开放的孔吸收CO2，形成草酰乙酸，然后在还原成苹果酸；第二天光照后苹果酸从液泡中转运回细胞质和叶绿体中脱羧，释放CO2被进入C3循环。CAM代谢是植物为了在干旱热带地区生存下来，发展出的一套生存策略。CO2的固定在时间上分开，这样就可以避免水分过快的流失，因为气孔只在夜间开放以摄取CO2。表3.2C3植物、C4植物和CAM植物主要光合特征和生理特征C3植物、C4植物和CAM植物主要光合特征和生理特征特征C3植物C4植物CAM植物1、植物类型典型温带植物典型热带或亚热带植物典型干旱地区植物2.生物产量[t干重/(ha2.a)]22±0.339±17通常较低3、CO2固定途径只有C3途径C4和C3途径CAM和C3途径4、CO2固定的最初产物C3C4光下：C3；暗中：C45、光合速率[CO2mg/(dm2.h)]15~3540~801~41、C4植物CO2固定酶活性比C3植物的高，对CO2的结合力强。2、C4植物比C3植物光呼吸低3、C4植物耐高光强，耐高温，耐干旱、耐高氧。4、C4植物光合产物运输快为什么C4植物比C3植物生物产量高？常见C4植物有玉米、高粱、甘蔗、谷子、向日葵、马齿苋等，一般起源于热带地区常见CAM植物有景天、仙人掌、菠萝、兰花、百合、红豆杉等，主要是多汁液的植物。