卜素叶黄素
叶绿素
叶绿素a叶绿素b
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
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＋O2NADP＋H＋2e→NADPHATP＋Pi→ATP
CO2＋NADPH＋ATP→（CH2O）＋ADP＋Pi＋NADP＋H2O
H2O、ADP、Pi、NADPO2、ATP、NADPH
CO2、ATP、NADPH（CH2O）、ADP、Pi、NADP、H2O
需光
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）
fC3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
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
C4植物与C3植物的鉴别方法
方
原理
条件和过程
法
生在强光照、干
理旱、高温、低CO2
学时，C4植物能进
方行光合作用，C3密闭、强光照、
法植物不能。
干旱、高温
形
过叶脉横切，装
态学方
维管束鞘的结构差异
片
法
①合成淀粉的场
化所不同
叶片脱绿→加碘
学②酒精溶解叶绿→过叶脉横切→
方素
制片→观察
法③淀粉遇面碘变
蓝
现象和指标
生长状况：正常生长或枯萎死亡
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：①蓝色出现在维管束鞘细胞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
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
C4植物中C4途径与C3途径的关系
草酰乙酸C4
苹果酸C4
NADPH
NADP
PEP羧化酶
CO2
AMP
ATP
磷酸烯醇式
丙酮酸（C3）
丙酮酸C3叶肉细胞
苹果酸C4
NADPNADPH
CO2
暗反应
丙酮酸C3
C5
（CH2O）
维管束鞘细胞
f注：磷酸烯醇式丙酮酸英文缩写为PEP。
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。
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。
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
照在地面上r