C4(循环结构1)
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光合作用的c4途径光合作用是植物中的一个关键过程,通过此过程,植物可以利用阳光、水和二氧化碳来合成有机物,为自身生长和发育提供能量。
C4途径是光合作用中的一种变异形式,可以使植物在高温、高光强度和低二氧化碳浓度环境下更高效地进行光合作用。
本文将介绍C4途径的基本原理、适应性和机制。
C4途径最早被发现于玉米和甘蔗等植物中,后来又在其他许多植物中得到证实。
与普通的C3途径相比,C4途径在光合作用的前期增加了一个称为C4物质的中间产物。
在C4植物中,光合作用的初级CO2固定反应发生在一个特殊的细胞类型中,这些细胞称为C4细胞。
C4细胞与普通叶细胞有着不同的形态和功能。
C4途径的基本原理是将CO2固定为C4物质,然后将其转运到叶绿体中进行C3途径。
C4物质的合成发生在C4植物的叶片中,其中包括了两个不同类型的细胞:外层细胞和内层细胞。
外层细胞负责捕获CO2并将其转化为C4物质,而内层细胞只进行C3途径的正常光合作用。
在C4途径中,CO2首先被PEP羧化酶固定成为C4物质。
PEP羧化酶具有高亲和力,因此能够在低二氧化碳条件下有效地固定CO2、在C4植物中,C4物质通常是草酸或苹果酸等有机酸。
C4物质随后被转运至内层细胞,由PEP羧化酶释放出CO2C4途径的适应性在于它可以提高植物对低CO2浓度和高温的适应能力。
在高温下,普通的C3途径会受到光呼吸的干扰,而C4途径通常能够在更高的温度下保持较高的光合效率。
此外,C4途径还可以增加植物对水分的利用效率,减少水分蒸腾。
C4途径的机制主要包括CO2泵效应和光保护机制。
CO2泵效应是指C4植物中的C4物质循环律,使得C4物质在细胞之间迅速而高效地转运。
这种循环能够使C4物质在低CO2浓度和高光强度条件下更好地供给内层细胞的光合作用过程。
C4途径中的光保护机制包括了C4植物中叶绿体的分化。
C4植物中的内层细胞叶绿体具有特殊的结构和功能,能够更好地适应高光强度和干旱条件。
CO2同化的最初产物不是光合碳循环中的三碳化合物3-磷酸甘油酸,而是四碳化合物苹果酸或天门冬氨酸的植物。
又称C4植物。
如玉米、甘蔗、高粱、苋菜等。
而最初产物是3-磷酸甘油酸的植物则称为三碳植物(C3植物)。
碳四植物的特殊结构许多四碳植物在解剖上有一种特殊结构,即在维管束周围有两种不同类型的细胞:靠近维管束的内层细胞称为鞘细胞,围绕着鞘细胞的外层细胞是叶肉细胞。
两种不同类型的细胞各具不同的叶绿体。
围绕着维管束鞘细胞周围的排列整齐致密的叶肉细胞中的叶绿体,具有发达的基粒构造,而维管束鞘细胞的叶绿体中却只有很少的基粒,而有很多大的卵形淀粉粒碳四途径的反应过程叶肉细胞里的磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)经PEP羧化酶的作用,与CO2结合,形成苹果酸或天门冬氨酸。
这些四碳双羧酸转移到鞘细胞里,通过脱羧酶的作用释放CO2,后者在鞘细胞叶绿体内经核酮糖二磷酸(RuBP)羧化酶作用,进入光合碳循环。
这种由PEP形成四碳双羧酸,然后又脱羧释放CO2的代谢途径称为四碳途径。
其叶肉细胞中,含有独特的酶,即磷酸烯醇式丙酮酸碳氧化酶,使得二氧化碳先被一种三碳化合物--磷酸烯醇式丙酮酸同化,形成四碳化合物草酰乙酸盐,这也是该暗反应类型名称的由来。
这草酰乙酸盐在转变为苹果酸盐后,进入维管束鞘,就会分解释放二氧化碳和一分子甘油。
二氧化碳进入卡尔文循环,后同C3进程。
而甘油则会被再次合成磷酸烯醇式丙酮酸,此过程消耗ATP。
在20世纪60年代,澳大利亚科学家哈奇和斯莱克发现玉米、甘蔗等热带绿色植物,除了和其他绿色植物一样具有卡尔文循环外,CO2首先通过一条特别的途径被固定。
这条途径也被称为哈奇-斯莱克途径已经发现的四碳植物约有800种,广泛分布在开花植物的18个不同的科中。
它们大都起源于热带。
因为四碳植物能利用强日光下产生的ATP推动PEP与CO2的结合,提高强光、高温下的光合速率,在干旱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,从而提高了水分在四碳植物中的利用率。
1主要用半直积的方法。
p群要按中心非平凡逐渐归纳。
需要用到的会说出自同构群。
未知的群记为G,若能找到正规子群,一般记做N;和N构成半直积的子群一般记做H,同态H→Aut(N)记做φ。
为了方便,循环群记做Cn,二面体群Dn等,不再用下标。
元素的幂次记为x^n。
每一个不同的同构类型用蓝色标出,如果指出了自同构群,用红色标出。
22阶群C2,自同构群平凡群1。
33阶群,素数阶。
C3,Aut(C3)≌C2,由乘以-1生成。
44阶群,素数平方阶,交换。
C4,循环群,Aut(C4)≌C2,由乘以-1生成;C2xC2,Klein4群,Aut(C2xC2)≌GL2(F2)≌S3。
S3作用于C2xC2上任意置换3个2阶元,GL2(F2)作用在上面表示为矩阵作用于线性空间。
55阶群,素数阶。
C5,循环群,Aut(C5)≌C4,由乘以模5的原根2生成。
66阶群,2p型,3阶群正规,C2与C3半直积,要考察同态C2→Aut(C3)≌C2。
平凡同态得到C2xC3≌C6;非平凡同态得到D3≌S3。
77阶群,p型。
C7,循环群,Aut(C7)≌C6,由乘以3生成。
88阶群,素数幂型或p群。
A)若G有8阶元,则G≌C8,Aut(G)≌C2xC2,由乘以3和乘以5生成。
B)若G无8阶有4阶元x,N=<x>正规,取y∈G\N;y^2∈N。
BA)若y^2=1,则要考虑y在N上作用(半直积)。
Aut(C4)≌C2。
考察同态C2→C2。
BAA)若y在N上是平凡作用,则G≌C2xC4。
自同构群可以用2x2矩阵来表达,矩阵的列表示生成元y,x的像,Aut(G)是8阶群,把Aut(G)中生成元写出发现Aut(G)同构于F2上的3x3对角线为1的上三角矩阵群。
Aut(C2xC4)≌D4。
BAB)若y在N上非平凡作用,则G≌D4。
计算同构群要考虑生成元可能的像,然后用映射复合计算同构群乘法表,Aut(D4)≌D4。
BB)若y^2=x^2,y^4=x^4=1,因此y是4阶元。
中国石油大学绿色化工技术第五章课后作业离子液体C4烷基化技术介绍与其现有技术比较,工业化前景评述2019 6 1______年___月___日一、离子液体C4烷基化技术介绍1. C4烷基化反应机理[1]C4烷基化反应的原料通常是i-C04与丁烯(C= 4),以酸为催化剂的机理:(1)链引发阶段:C= 4 与H+发生加成反应,经重排或者异构化后生成稳定性较高的三级碳正离子(叔丁基碳正离子);(2)链增长阶段:C4+与C= 4 发生亲电加成反应,通过碳链增长得到C8+;(3)链终止阶段,C8+与异丁烷叔碳上的活泼氢原子通过氢转移得到烷基化反应的主要产物2,2,4-三甲基戊烷(TMP),其研究法辛烷值(RON)为100,失去H+的i - C0 4 参与到下一次烷基化循环。
2. C4烷基化反应催化剂C4烷基化反应的核心是催化剂,传统催化剂主要有液体酸(硫酸、氢氟酸)和固体酸(分子筛、固体超强酸和负载杂多酸等)两大类。
C4烷基化反应为连续与竞争并存的快速反应且伴随着聚合、歧化、裂解等多种副反应,高性能的强酸性催化剂在整个反应中发挥着重要作用。
离子液体(ILs)作为酸性催化剂,可分为、Lewis 两大类,具有超酸性且酸强度可控。
单纯用ILs作为C4烷基化催化剂,除了氯铝酸类,其余均达不到反应的H0,几乎不能得到烷基化产物。
早期,Bui 等[2]以离子交换树脂或大孔磺酸树脂、[(HSO3SBu)MIM]HSO[41-甲基-3- (丁基-4-磺酸基)咪唑硫酸氢盐]和水为添加剂,与[OMIM]BrAlCl3(1-正辛基-3-甲基咪唑溴氯铝酸盐)可形成酸强度可控、选择性较好的催化体系,这是添加剂中的水与氯铝酸ILs共同作用的结果,但同时也会破坏氯铝酸ILs 的结构而导致催化剂失活。
孟祥海等[3]研究发现多数添加剂难与ILs形成均相催化体系,或是能均相催化但酸性中心在反应过程中易流失。
改性或功能化离子液体虽然可将H0提高,但同样也存在对空气、水敏感且使用寿命较短等不足,必然在应用中受到限制。
第5 课循环结构【教学目标】1、知识目标了解循环结构在算法中的应用。
2、技能目标学会在程序设计中利用循环结构有效地解决问题;理解算法优化的基础知识。
3、情感、态度与价值观目标对待同一个问题,运用不同的知识和方法解决问题,往往能达到事半功倍的效果。
培养学生运用不同方法解决问题的习惯。
教学重点:了解循环结构的实际应用。
教学难点:循环结构的代码写法。
【教学过程】一、新课导入(3 分钟)让学生回忆小学学过的九九乘法表,个别学生回答。
再让学生阅读“阅读与思考”,让学生知道九九乘法表的来历。
提出中心任务——用语言程序编写九九乘法表。
为了更好地完成中心任务,教师在开始上课时引导学生对以前学过的定义变量、常量、运算符、公式、赋值知识进行复习。
(设计意图:通过原来就熟悉的九九乘法表,来激发学生学习的欲望,从而引入本课)二、启发探究学习新知(24 分钟)1、循环结构定义:在算法中,从某处开始,按照一定条件,反复执行某一处理步骤的过程。
2、观察分析九九乘法表的排列特点,指导学生分类:一行、第1 行,第9 行、进而到第1 列进行全面分析。
教学处理:这一环节主要采用学生合作探究方式完成流程图绘制、程序界面的创建、代码的生成。
每四人为一组,教师参与到学生研究过程中,对学生出现的问题进行及时点拨帮助,最后由学生展示自己的流程图。
然后教师展示正确流程图。
(设计意图:这样设计的目的是为了培养学生合作交流精神及协作沟通能力,并训练学生的画流程图的能力。
)3、循环结构概念的理解:(1)循环结构的三要素:循环初始值、循环体、循环的终止条件。
(2)循环结构的算法流程图(3)当型循环与直到循环的区别教学处理:引导学生认真观察刚刚得到的程序框图,给学生2 分钟讨论交流时间,让大家互相沟通,从而使得学生对概念的理解更深刻,最后由学生说出以上对概念的理解,教师进行归纳总结。
(设计意图:通过师生交流,使学生对概念有更深的理解,同时锻炼了学生归纳﹑总结的能力,增强合作交流意识。
第4章循环结构一、选择题1、有以下程序段int k=0;while(k=1)k++;while 循环执行的次数是( A)A) 无限次B) 有语法错,不能执行C) 一次也不执行D) 执行1次2、t为int类型,进入下面的循环之前,t的值为0while( t=1){ …… }则以下叙述中正确的是( B)A) 循环控制表达式的值为0B) 循环控制表达式的值为1C) 循环控制表达式不合法D) 以上说法都不对3、在C程序中,与while(m)中表达式m完全等价的是(B )A) m==0 B) m!=0 C) m==1 D) m!=14、有以下程序,程序运行后的输出结果是(C )。
main(){int i=1,sum=0;while(i<=4){sum=sum+i;i=i+1;}printf(“%d\n”,sum);}A)4 B)5 C)10 D)死循环5、有以下程序,程序运行后的输出结果是(D )。
main(){ int i=1,sum=0;while(i<=4)sum=sum+i;i=i+1;printf(“%d\n”,sum);}A)4 B)5 C)10 D)死循环6、有如下程序main(){int n=9;while(n>6){n--;printf(“%d”,n);}}该程序段的输出结果是(B)A) 987 B) 876 C) 8765 D) 98767、以下程序的输出结果是( B )main(){ int num= 0;while(num<=2){ num++; printf(“%d\n”,num);}}A) 1 B) 1 C)1 D) l2 2 23 348、有以下程序,若运行时输入3.6 2.4<回车>,则输出的结果是( B)。
main(){float x,y,z;scanf(“%f%f”,&x,&y);z=x/y;while(1){if(fabs(z)>1.0){x=y;y=z;z=x/y;}elsebreak;}printf(“%f\n”,y);}A)1.500000 B)1.600000 C)2.000000 D)2.4000009、执行以下程序段时x=-1;do{ x=x*x; }while(! x);则下面描述正确的是(A )A) 循环体将执行一次B) 循环体将执行两次C) 循环体将执行无限次D) 系统将提示有语法错误10、有以下程序段其输出结果是(C )int x=3;do{ printf("%d",x-=2); }while (!(--x));A) 1 B) 3 0 C) 1 -2D) 死循环11、有如下程序main(){int x=23;do{printf(“%d”,x);x--;}while(!x);}该程序的执行结果是(B )A) 321 B) 23 C) 不输出任何内容D) 陷入死循环12、有以下程序段int n=0,p;do{scanf(“%d”,&p);n++;}while(p!=12345 &&n<3);此处do—while循环的结束条件是( D)A) P的值不等于12345并且n的值小于3B) P的值等于12345并且n的值大于等于3C) P的值不等于12345或者n的值小于3D) P的值等于12345或者n的值大于等于313、以下不构成无限循环的语句或语句组是(A)A) n=0;do {++n;}while(n<0);B) n=0;while(1){n++;}C) n=10;while(n);{n--;}D) for(n=0,i=1; ;i++)n+=i;14、若i为整型变量,则以下循环执行的次数是(B)for(i=2;i= =0;) printf(“%d”,i--);A)无限次B)0次C)1次D)2次15、执行语句for(i=1;i++<4;)后,变量i的值是(C)A) 3 B) 4 C) 5 D) 不定16、有以下程序main(){int y=9 ;for( ; y>0 ; y--)if(y%3==0 ) printf("%d" , --y) ;}程序的运行结果是(C)A) 741 B)963 C)852 D)87542117、以下程序执行后sum的值是( C)A)15 B)14 C) 不确定D)0main(){ int i , sum;for(i=1;i<6;i++) sum+=i;printf(“%d\n”,sum);}18、有如下程序{ int i,sum=0;for(i=1;i<=3;sum++) sum+=i;printf(“%d\n”,sum);}该程序的执行结果是(C)A) 6 B) 3 C) 死循环D) 019、执行语句for(i=3;i>0;i--);i--;后,变量i的值是(C )A)0 B)10 C)-1 D)120、执行下面程序片段的结果是(A )。