高三生物新课C3途径和C4途径、提高农作物的光合作用效率一.本周教学内容：C3途径和C4途径、提高农作物的光合作用效率二.学习内容：本周学习不同植物的光合途径，知道什么是C3途径和C4途径，两种植物光合结构的差别，光合过程的异同点。了解两种途径的光合过程，以及对植物的意义。学习提高农作物的光合作用效率的方法。知道什么是光合作用效率，影响光合作用效率的因素有哪些，这些因素如何发挥作用，怎样通过控制光合过程中的因素来提高光合作用效率。三.学习重点：1.C3途径和C4途径的区别2.C3植物和C4植物结构比较3.C4途径的特点意义4.提高光合效率的方法5.光照和二氧化碳对光合作用的影响四.学习难点：1.C3植物和C4植物结构比较2.C4途径的特点及其意义3.提高光合效率的方法4.矿质元素对光合作用影响五.学习过程：（一）概念C3途径：在光合作用过程中，CO2中的C首先转移到C4中，然后才转移到C3中继续合成的途径C4途径：光合作用过程中，将CO2固定后直接形成C3的途径C3植物：具有C3途径光合作用的植物C4植物：具有C4途径光合作用的植物C4途径的发现：同位素标记示踪用CO2作光合原料90%的14C出现在四碳有机酸中（C4）光合作用进行C4中的14C减少，C3中的14C增加推论先合成C4，再合成C3（二）C3植物和C4植物结构特点项目C3植物C4植物维管束鞘细胞不含叶绿体呈“花环”结构，细胞较大，排列紧密，含无基粒的叶绿体，且数量多，个体大叶肉细胞细胞排列疏松，都含叶绿体围绕维管束鞘的一圈细胞排列紧密，含有正常叶绿体地理分布适于温度较低的环境中，温带和寒带地区适于温度较高地区，热带和亚热带地区进化鉴别进化中出现较早，蕨类、裸子植物和木本植物都是C3植物进化中出现较晚，比C3植物高等；只有在草本植物中才有C4植物常见植物大麦、大豆、马铃薯、菜豆、菠菜等高粱、玉米、甘蔗、苋菜等由于C3植物和C4植物在结构上的差异，两者在固定CO2时有不同的途径（三）C4植物光合作用的特点A.基本过程：1.CO2在叶肉细胞叶绿体中在酶的催化下被磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）固定，形成草酸乙酸（C4）2.C4进入维管束鞘细胞的叶绿体中，释放一个CO2，形成丙酮酸3.丙酮酸再次进入叶肉细胞叶绿体，在酶的作用下，由ATP供能，转化为PEP，继续固定CO24.CO2被C5固定，快速生成两个C35.在酶的作用下，一部分C3接受ATP和NADPH释放出的能量，且被NADPH还原，经过一系列变化形成糖类等有机物6.另一部分C3经过复杂的变化形成C5，维持暗反应的进行B.过程图解：C.基本特点：1.在C4植物中有C4途径也有C3途径2.C4途径发生在叶肉细胞的叶绿体中，C3途径发生在维管束鞘细胞叶绿体中3.C4途径起到传递集中CO2作用，将外界的光合原料传递到维管束鞘细胞叶绿体内合成有机物4.在传送CO2的过程中，要消耗能量，来自ATP提供能量5.二氧化碳的转移通过草酰乙酸、丙酮酸完成，不是气体直接通过细胞传递6.C4途径中固定CO2的酶（PEP羧化酶）有很强的亲和能力，可以将大气中的低浓度CO2固定下来7.C4途径固定CO2的能力要比C3途径中的强，起到CO2泵的作用，提高了C4植物利用CO2的能力8.干旱条件下，叶片气孔关闭，C4植物能利用叶肉细胞间隙的低浓度CO2光合，C3植物不能可以看出：（1）C4途径和CAM途径都有一个固定CO2的附加过程，外界CO2先同化为四碳二羧酸，再经脱羧后固定形成碳水化合物。（2）C4植物CO2的固定和还原在空间上是分开的，而CAM植物CO2的固定和还原则是在时间上隔开的。（3）C3和CAM植物的光合产物在叶肉细胞中形成；C4植物的光合产物在维管束鞘细胞中形成。（4）C4和CAM植物消耗的能量比C3植物高。（四）光合作用效率光合效率：绿色植物通过光合作用制造的有机物中所含的能量，与光合作用中吸收的光能的比值提高作物产量方法：（五）光强对光合作用的影响1.光照的重要性：是光合作用基本条件，直接影响作物的光合作用效率2.光强的影响：不同的作物对光照的强弱需求不同阳生植物在光强不足时生长不良，不利产量的提高；阴生植物在光强太弱不利生长，但是光强太强甚至有伤害作用。3.光成分的影响：不同颜色的光对农作物的光合作用效率有一定的影响（1）对光合效率的影响能量相等的单色光照射绿色植物：红光和蓝紫光...
