人们根据光合作用碳素同化的最初光合产物的不同。把高等植物分为两类;一类是C,植物。这类植物的最初产物是3-磷酸甘油酸( 三碳化合物),这种反应途径称C,途径,如水稻、小麦、棉花、大豆等。另一类是C,植物。这类植物以草酰乙酸(四碳化合物)为最终产物,所以称这种途径为C.途径。已经发现的C。植物约有800种,广泛分布在开花植物的18 个不同的科中,如单子叶植物有玉米、甘蔗、高梁、莎草科,双子叶植物有菊科、马齿苋、大戟科、藜科和莞科。
C.植物的光合细胞有两类; 叶肉细胞和维管束鞘细胞(BSC)。C.植物维管束分布密集,间距小(每个叶肉细胞与BSC邻接或仅间隔I 个细胞),每条维管束都被发育良好的大型BSC 包围,外面又被一层至数层叶肉细胞所包围,这种呈同心圆排列的BSC 与周国的叶肉细胞层被称为克兰兹(Kranz)解剖结构,又称"花环”结构。C.植物的BSC 中含有大而多的叶绿体,线粒体和其他细胞器也较丰富。BSC与相邻叶肉细胞间的壁较厚,壁中纹孔多。胞间连丝丰富。这些结构特点有利于叶肉细胞与BSC间的物质交换,有利于光合产物向维管束的就近转达。C,植物维管束鞘细胞不发达,体积很小,排列很紧密。鞘细胞中不含叶绿体,没有花环结构。
C,植物中还有一类特殊的,就是景天酸植物。景天酸代谢植物[CAM-植物"Crassulaceanacidmetabolism"(CAM)]属于C,类植物。代表性的植物有仙人掌、凤梨和长寿花。要在干早热带地区生存下来,CAM-植物发展出一套生存策略,CO,的国定将与卡尔文循环在时间上分开。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C0y.纯粹的C,类植物对C0,固定实行的是空间分离(通过两种细胞类型实现,即叶肉细胞和维管束鞘蛔胞)。而景天酸代谢植物则服从以下昼瘦节律; 在晚上,Co,吸瞰和固定于磷酸烯酵式丙酮酸(PEP),生成的草酰乙酸(OA)会被还原为苹果酸,并储存于细胞的液泡中。,该过程中伴随有酸化,pll值降低在日间光反应里产生的还原物质也会在这里发挥作用。在日间。液泡里的酸性物质(主要是苹果 酸。但 也 有 天[ ]冬 氨酸) 会 被 脱 羧。释 放 的C ), 进 入卡 尔 文 個 环,C AM-植 物 必须准备足够的磷酸烯醇式丙酮酸以供夜间C0,国定使用。为此植物在日间储存淀粉,晚问它们将通过丙酮酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸。
G,植物进行光合作用所得的淀粉会贮存在叶肉细胞中,维管束鞘细胞则不含叶绿体。而C,植物的淀粉将会储存于维管束鞘细胞内。
C,植物大都起源于热带。因为该类型植物能利用强日光下产生的ATP推动PEP与CO,的結合,提高强光、高温下的光合速率,在干早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C,植物中的利用率。C.植物二氧化碳国定效率比C,植物高很多。有利于植物在干早环境生长。
思考题
一、名词解释
完全叶 不完全叶 单叶 复叶 叶 镶 嵌 气孔器 栅栏组织 海绵组级 泡状细胞 C,植物 C,植物
二.问答题
1.为什么夏日中午玉米叶会卷成筒状? 这- -现象有何意义?
2.比较双子叶植物叶和禾本科植物叶片结构有何异同点?
3.试述阳生植物和阴生植物叶片的特点。

