发布时间 : 星期五 文章现代植物生理学重点课后题答案 - 图文更新完毕开始阅读5912c086caaedd3382c4d37c
反应中心 进行原初反应的最基本的功能单位，它至少包括一个反应中心色素分子，即原初电子供体，一个原初电子受体和一个次级电子供体等电子传递体，以及维持这些电子传递体的微环境所必需的色素蛋白复合体。
光系统光合生物中，能够吸收光能，并将其转变为化学能的多蛋白质复合物。分为光系统Ⅰ和光系统Ⅱ，每一系统均由含叶绿素的捕光复合物和含叶绿素的反应中心所组成。 原初电子供体原初电子供体是指直接供给反应中心色素分子电子的物体。
非环式电子传递 水光解放出的电子经PS11和PS1两个光系统，最终传给NADP+的电子传递。 环式电子传递 PS1产生的电子传给Fd，再到Cyt b6f复合体，然后经PC返回PS1的电子传递。 假环式电子传递 水光解放出的电子经PS11和PS1两个光系统，最终传给氧气的电子传递。 二、简答题
1、如何证明光合电子传递有两个光系统参与，并接力进行？ 以下几方面的事例可证明光合电子传递由两个光系统参与。
（1）红降现象和双光增益效应 红降现象是指用大于 680 nm 的远红光照射时，光合作用量子效率急剧下降的现象；而双光增益效应是指在用远红光照射时补加一点稍短波长的光（例如 650 nm 的光），量子效率大增的现象，这两种现象暗示着光合机构中存在着两个光系统，一个能吸收长波长的远红光，而另一个只能吸收稍短波长的光。
（2）光合放 O 2 的量子需要量大于 8 从理论上讲一个量子引起一个分子激发，放出一个电子，那么释放一个 O 2 ，传递 4 个电子只需吸收 4 个量子（ 2H 2 O → 4H + + 4e +O 2 ）。而实际测得光合放氧的最低量子需要量为 8 ～ 12 。这也证实了光合作用中电子传递要经过两个光系统，有两次光化学反应。
（3）类囊体膜上存在 PSI 和 PS Ⅱ色素蛋白复合体 现在已经用电镜观察到类囊体膜上存在 PSI 和 PS Ⅱ颗粒，能从叶绿体中分离出 PSI 和 PS Ⅱ色素蛋白复合体，在体外进行光化学反应与电子传递，并证实 PSI 与 NADP + 的还原有关，而 PS Ⅱ与水的光解放氧有关。 2、碳三植物分为哪3个阶段？各阶段的作用是什么？ C 3 途径是卡尔文（ Calvin ）等人发现的。
（1）羧化阶段 完成了 CO 2 的固定，生成的 3- 磷酸甘油酸，是光合作用第一个稳定产物。 （2）还原阶段 将 3- 磷酸甘油酸还原成 3- 磷酸甘油醛，在此过程中消耗了 ATP 和 NADPH+H + ， 3- 磷酸甘油醛是光合作用中形成的第一个三碳糖。
（3）更新阶段 光合循环中生成的三碳糖和六碳糖，其中的一部分经过丙、丁、戊、巳、庚糖的转变，重新生成 RuBP 。
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3、光呼吸是如何发生的？有何生理意义？
绿色植物在光下吸收氧气，放出二氧化碳的过程，人们称为光呼吸。光呼吸始于Rubisco。Rubisco是一种双功能酶。具有催化RuBP羧化反应和加氧反应两种功能。其催化方向取决于环境中二氧化碳和氧气的分压。当二氧化碳分压高而氧气分压低时，RuBP与二氧化碳经此酶催化生成2分子的PGA；反之，则生成1分子PGA和1分子C2化合物，后者在磷酸乙醇酸磷酸酶的作用下变成乙醇酸。乙醇酸则进入C2氧化光合碳循环。 （1）有害方面：
①从碳素同化角度看，光呼吸将光合作用已固定的碳素的 30% 左右，再释放出去，减少了光合产物的形成。
②从能量利用上看，光呼吸过程中许多反应都消耗能量。 （2）光呼吸对植物也具有积极的生理作用：
①消耗光合作用中产生的副产品乙醇酸，通过乙醇酸途径将它转变成碳水化合物，另外，光呼吸也是合成磷酸丙糖和氨基酸的补充途径。
②防止高光强对光合作用的破坏，在高光强和二氧化碳不足的条件下，过剩的同化力将损伤光合组织。通过光呼吸对能量的消耗，保护了光合作用的正常进行。
③防止 O 2 对碳素同化的抑制作用，光呼吸消耗了 O 2 ，提高了 RuBP 羧化酶的活性，有利于碳素同化作用的进行。
4、C3和C4植物和CAM植物在碳代谢上各有何异同点？
CAM植物与C4植物固定与还原CO2的途径基本相同。二者都是由C4途径固定CO2，C3途径还原CO2，都由PEP羧化酶固定空气中的CO2，由Rubisco羧化C4二羧酸脱羧释放的CO2。二者的差别在于，C4植物是在同一时间（白天）和不同的空间（叶肉细胞和维管束鞘细胞）完成CO2固定（C4途径）和还原（C3途径）两个过程。而CAM植物则是在不同时间（白天和黑夜）和同一空间（叶肉细胞）完成上述两个过程。
C3植物和C4植物的差异 特征 C3植物 C4植物
叶结构 维管束鞘不发达，其周围叶肉细胞排列疏松 维管束鞘发达，其周围叶肉细排列紧密 叶绿体 只有叶间细胞有正常叶绿体 叶肉细胞有正常叶绿体，维管束鞘细胞有叶绿体，但基粒无或不发达
叶绿素a/b 约3：1 约4：1 CO2补偿点 30—70 <10
光饱和点 低（3—5万烛光） 高
碳同化途径 只有光合碳循环（C3途径） C4途径和C3途径 原初CO2受体 RuBp PEP
光合最初产物 C3酸（PGA） C4酸（OAA）
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RuBp羧化酶活性 较高 较低 PEP羧化酶活性 较低 较高
净光合速率（强光下） 较低（15~35） 较高（40—80） 光呼吸 高，易测出 低，难测出 碳酸酐酸活性 高 低 生长最适温度 较低 较高
蒸腾系数 高（450—950） 低（250—350）
第五章 呼吸作用
一、名词解释
呼吸作用 是指生活细胞内的有机物质，在一系列酶的参与下，逐步氧化分解，同时释放能量的过程。包括有氧呼吸和无氧呼吸两大类型。
有氧呼吸 是指生活细胞在氧气参与下，将有机物质彻底氧化分解，放出 CO 2 并形成水，同时释放能量的过程。
无氧呼吸 是指生活细胞在无氧（或缺氧）条件下，将呼吸基质分解为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。
呼吸商 （亦称呼吸系数，简称 RQ ）是指植物组织在一定时间内放出 CO 2 与吸收 O 2 的数量（体积或 mol ）之比。
呼吸速率 是常用的呼吸生理指标，通常以单位时间内，单位重量（干重、鲜重）或单位面积所释放出的 CO 2 重量（或体积）或所吸收 O 2 的重量（或体积）来表示。
呼吸跃变 在某些果实成熟过程中，采收后，呼吸即降到最低水平，但在成熟之前，呼吸又进入一次高潮，几天之内达到最高峰，称做呼吸高峰；然后又下降直至很低水平。果实成熟前出现呼吸高峰的现象，称为呼吸跃变。
无氧呼吸消失点 亦称发酵消失点或无氧呼吸熄灭点。使无氧呼吸完全停止的环境中的氧浓度称为无氧呼吸消失点。
呼吸链 是指按一定方式排列在线粒体内膜上的能够进行氧化还原的许多传递体组成的传递氢和电子的序列。
氧化磷酸化 是指呼吸链上的氧化过程伴随着 ADP 被磷酸化为 ATP 的作用。
末端氧化酶 是指处于生物氧化作用一系列反应的最末端，将底物脱下的氢或电子传递给氧，并形成 H 2 O 或 H 2 O- 2 的氧化酶。
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抗氰呼吸 某些植物组织对氰化物很不敏感，即在有氰化物存在的条件下仍有一定的呼吸作用。称这种呼吸为抗氰呼吸。
糖酵解 是指在细胞质内进行的，在一系列酶参与下，以淀粉、葡萄糖或果糖为底物，经过一系列变化分解为丙酮酸的过程。
三羧酸循环 亦称柠檬酸环或 Krebs 循环，简写为 TCA 。丙酮酸在有氧条件下，在线粒体内通过一个包括三羧酸和二羧酸的循环而逐步氧化分解释放 CO- 2 的过程。 （所谓三羧酸循环指乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合成含有3个羧基的柠檬酸开始，然后经过一系列氧化脱羧反应生成二氧化碳HADH、FADH2、ATP直至草酰乙酸再生的全过程。）
磷酸戊糖途径 简称 HMP 或 PPP 途径。是指葡萄糖在细胞质内进行的逐渐降解氧化的酶促反应过程。
乙醛酸循环 是指脂肪酸经 β - 氧化形成的乙酰 CoA 在乙醛酸体中生成乙醛酸的过程。 生物氧化生物氧化是在生物体内，从代谢物脱下的氢及电子﹐通过一系列酶促反应与氧化合成水﹐并释放能量的过程。也指物质在生物体内的一系列氧化过程。主要为机体提供可利用的能量。
能荷细胞内的能量状态取决于ATP、ADP及AMP的相对浓度。贮存在腺苷酸体系的总能量与其中的焦磷酸基的数目成正比。为便于定量表示其能量状态而提出能荷的概念，即单位腺苷酸中(包括AMP、ADP和ATP)所含焦磷酸基团总数的二分之一，其大小在0～1之间。可根据细胞内AMP、ADP和ATP的实际浓度来计算。(细胞中腺苷酸系统的能量状态，是对ATP-ADP-AMP系统中可利用高能磷酸键的度量。） 呼吸作用氧饱和点 从有氧呼吸来看，在氧含量较低的情况下，呼吸速率与氧浓度成正比，即呼吸作用随氧浓度的增大而增强，但氧含量增至一定程度，对呼吸作用就没有促进作用了，这一氧含量成为氧饱和点。 二、简答题
1、植物呼吸代谢多条路线有何生物学意义？
不同的植物，器官，组织，不同的条件或生育期，植物体内物质的氧化分解可通过不同的途径进行。呼吸代谢的多样性是在长期进化的过程中，植物形成的对多变环境的一种适应性，具有重要的生物学意义，使植物在不良的环境中仍能进行呼吸作用，维持生命活动 2、TCA循环的特点和生理意义如何？
（1）.TCA循环是生物体利用糖或其它物质氧化获得能量的有效途径。
（2）.TCA循环中释放的CO2中的氧，不是直接来自空气中的氧，而是来自被氧化的底物和水中的氧。
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