发布时间 : 星期四 文章植物生理学题库汇总更新完毕开始阅读d6cd9ff2fad6195f302ba62f
（１）Mal （2）OAA （３）Asp （4）Glu 46. 光呼吸的底物是 3 。
（1）丝氨酸 （2）甘氨酸 （3）乙醇酸 （4）乙醛酸
47. Rubisco是双功能酶，在CO2/O2比值相对较高时，主要发生 3 反应。 （１）加氧反应大于羧化反应 （２）加氧反应 （３）羧化反应
48. Rubisco是双功能酶，在CO2/O2比值相对较低时，主要发生 2 反应。 （１）羧化反应 （２）加氧反应 （３）羧化反应大于加氧反应 49. 光合产物是以 4（GAP） 从叶绿体转移到细胞质去的。 （1）核酮糖 （2）葡萄糖 （3）蔗糖 （4）磷酸丙糖 50. 光合细胞是在 1 内合成淀粉的。
（1）叶绿体 （2）过氧化物体 （3）线粒体 （4）细胞质 51. 绿色细胞中光合作用产物合成蔗糖是在 3 里进行的。 （1）叶绿体间质 （2）线粒体间质 （3）细胞质 （4）液泡 52. 叶片在 3 阶段，其光合速率往往最强。
（1）幼龄 （2）正在生长展开 （3）充分生长展开 （4）成熟衰老
53. 作物在抽穗灌浆时，如剪去一部分穗部，其余叶片的光合速度 1 。 （1）适当增强 （2）随之减弱 （3）基本不变 （4）变化无规律 54. 在一定范围内增加空气中的CO2浓度，C4植物的光合作用 1 。 （1）继续增加 （2）反而下降 （3）变化不大 （4）全可能 55. 玉米、高粱植物在600μl/l的CO2浓度下，理论上其光合速率与大气CO2下相比 3 。 （1） 明显增强 （2）显著下降 （3）变化不大 （4）前三项均可能
56、水稻、棉花等植物在600μl/l的CO2浓度下，其光合速率比大气CO2浓度下 1 。 （1） 明显增强 （2）显著下降 （3）变化不大 （4）前三项均可能 57. 如果光照充足，温度偏高，这时叶片光合CO2补偿点 1 。 （1）明显升高 （2）有所降低 （3）变化不大 （4）前三项均可能 58. 在其他条件适宜而温度偏低时，如提高温度，光合作用的光补偿点 2 。 （1）明显上升 （2）有所下降 （3）不变化不大 （4）前三项均可能
59. 在其他条件适宜而光照不足时，如增加光强，光合作用的CO2补偿点 。 （1）上升 （2）下降 （3）变化不显 （4）规律变化
60. 轻微失水对叶片的扩展和光合作用都有影响，相比起来，叶片扩展受到的影响 2 。 （1）更严重 （2）比较轻 （3）钾 （4）镁
61 缺水影响光合作用，与成熟叶相比，幼叶受到的影响 1 。 （1）更严重 （2）比较轻 （3）差异不大 （4）无一定规律
62. 从理论计算，C3植物光合作用每同化1分子CO2所需光量子为 3 个。 （1）2-4 （2）4-8 （3）8-10 （4）12-16
62. 从理论计算，C4植物光合作用每同化1分子CO2所需光量子为 3 个。 （1）20-24 （2）40-48 （3）8-10 （4）12-16
四、问答题
1. 什么是光合作用?其意义有哪些?
2. 叶绿体结构怎样,其各部分有哪些功能? 3. 为什么叶绿素吸收红光和蓝紫光?
4. 简述影响叶绿素的生物合成的环境因子。
5. 秋天为什么许多植物的叶片会变黄，而有些植物叶片变红？ 6. 试说明光合作用的同化力是如何产生的？
光合作用的同化力即ATP和NADPH。
7. 光合作用的总过程可分为哪几个阶段，简要说明其过程及其发生的部位。（P77~P97）
光合作用总过程可分为三个主要阶段。
一，原初反应，包括光能的吸收，传递和光化学反应，发生部位在光合膜即类囊体膜上。 二，电子传递和光合磷酸化，光合膜上。
光合电子传递，通过光合链，电子由H2O经4个主要复合体非环式、环式、假环式三种途径中任意，以NADP+为最终受体。同时伴随水的光解和氧的释放。
光合磷酸化，光下叶绿体在观和电子传递的同时，使ADP和Pi形成ATP。
三，碳同化，包括C3，C4，CAM途径。在叶绿体基间质中进行。把ATP和NADPH中活跃的化学能转化为稳定的化学能。
C3途径包括羧化，还原和RuBP再生阶段；C4途径包括CO2固定（叶肉细胞），转移（至维管束鞘细胞）和PEP再生（叶肉细胞）阶段；CAM途径，夜间气孔开放，固定CO2，白天同化CO2。
8. C3途径分分几个阶段，各有何特点？（P87~89）
C3途径在叶绿体间质中进行，分3个阶段。 1， 羧化阶段，CO2的固定。间质中的CO2与CO2的受体RuBP和H2O反应生成3-PGA的过程。可
能生成中间产物。
2， 还原阶段，利用“同化力”（ATP和NADPH）还原3-PGA为3-GAP，生成第一个三碳糖。 3， RuBP再生阶段，Calvin循环中生成的GAP除用于输出叶绿体合成蔗糖或在叶绿体内合成淀粉
外，一部分GAP要用于RuBP的再生。
9. 为什么C3途径是光合同化CO2的最基本途径?
因为只有C3途径具备合成蔗糖，淀粉以及脂肪和蛋白质等光合产物的能力，另外两条途径（C4，CAM）只起固定，运转或暂存CO2的功能，不能单独形成碳水化合物。
10. C3植物每同化1分子CO2，要消耗几分子ATP，何故？（P89）
3分子ATP，2分子（NADPH）。
每分子RuBP固定1分子CO2形成2分子PGA，2分子PGA消耗2分子ATP形成DPGA，2分子DPGA还原为2分子GAP消耗2分子NADPH，加上美分子Ru5P转变为1分子RuBP消耗1分子ATP。
11. C4植物每同化1分子CO2，要消耗几分子ATP，何故？（P92~93）
5分子ATP。
C3途径中3分子ATP。PEP再生阶段，1分子ATP变为AMP，AMP变为ADP还需1分子ATP。
12. C4植物光合作用的C4途径和C3途径是在什么部位进行的，二者如何联系？
C4途径：叶肉细胞；C3途径：维管束鞘细胞。
在C4植物的光合作用中，CO2先在叶肉细胞中被PEP固定形成OAA，OAA形成苹果酸或天冬氨酸运入维管束鞘细胞。进入维管束鞘细胞的C4化合物脱羧放出CO2，CO2被C3途径再次固定。被脱羧后的C3以丙酮酸到达叶肉细胞中重新生成PEP以固定CO2。
13. C4植物在光合作用方面有哪些特点不同于C3植物？把C4植物称为“高光效植物”是否合理，为什么？
C4 和 C3 植物在光合方面的不同主要有光合进行的部位的不同和光合途径的不同。
C3植物只有叶肉细胞具有叶绿体，其光合只有C3途径。光合作用的全过程均在叶肉细胞的叶绿体内完成。固定CO2的最初酶是RuBPCase,固定CO2后的最初产物是3—PAG，并进一步还原为糖。C3植物进行CO2固定的循环称为光合碳循环或Calvin循环。C4植物在叶结构上具有绿色的叶肉细胞和花环状的维管束鞘细胞叶绿体，其光合有C4和C3两途径。光合作用的全过程先在叶肉细胞的胞质中由PEPCase进行CO2固定，再输入到叶绿体内进行还原，形成OAA或ASP，进一步转入维管束鞘细胞，脱羧放出CO2，CO2最终进入维管束鞘叶绿体，进行光合碳循环，形成3—PAG，并进一步还原为糖。
所谓高光效植物是指吸收同样的光能同化更多的CO2或形成更多的干物质，把C4植物称之为高光效植物有一定道理但不完全正确。因为C4植物的高光效是有条件的。由于RuBPCase的双重功能，加氧和羧化，CO2常成为C3植物的光合的限制因素，这在高温、强光和低RH导致气孔关闭时尤为明显，这时C3植物的光呼吸大大增加，净光合速率大为降低，光能利用率下降，人们就认为它是低光效植物。但C4植物由于PEPCase对CO2的强亲和力，借助于高光强，仍能把低浓度的CO2固定，并不断的输送到RuBPCase的羧化位点，有效防止其加氧反应，控制了光呼吸的发生，光合速率和效率更高，因些这种条件下，其是高光效植物。但是，C4植物固定1分子的CO2需要5分子ATP，比C3植物多2分子，这些ATP是通过光能来形成，如果把它置于低光照下，会由于ATP的不足，使两条途径竞争ATP，光合速率反而低，这时无疑C4植物成为低光效植物。
14. CAM植物每同化1分子CO2，要消耗几分子ATP，何故？
5个ATP. CAM植物以PEP为受体固定CO2，PEP再生时消耗2个ATP；加上C3途径中固定同化1分子CO2需要3分子ATP，所以CAM植物每同化1分子CO2，要消耗5分子ATP。 15. 为什么Rubisco是光合作用中一个关键的酶？
Rubisco是光合作用中关键的酶，它同时具有RuBP羧化酶和RuBP加氧酶的活性。首先它是C3途径中唯一的一步把CO2变成有机物的酶，即催化C3途径的羧化阶段，使RuBP与CO2结合形成3-PGA；其次在光呼吸中催化RuBP与O2结合形成磷酸乙醇酸，为光呼吸提供原料，光呼吸通过一系列反应又把有机物变为CO2。
16. 试述光合碳循环与光呼吸的关系。
光呼吸的反应物RuBP也是C3途径的初反应物，经过Rubisco的脱羧和加氧催化后，产物回进入光合碳循环。Rubisco的加氧催化产物之一：磷酸乙醇酸进入光呼吸的途径。
光呼吸降低了叶绿体间质中O2的浓度，提高了CO2的浓度，防止O2对碳同化的毒害，同时保持了Rubisco羧化的活性。反过来，碳循环对周围的O2和CO2浓度的影响，可以影响Rubisco是发生羧化还是发生氧化反应，很大程度上影响了光呼吸的大小。
光呼吸的产物，如3－PGA等还会参与卡尔文循环，再生RuBP。 17. 简述光对光合作用的影响。
18. 论述光对光合作用的影响。
1光是光合作用的能量来源，绿色细胞将光能转化为有机物中贮存的化学能。光能被集光色素传递给作用中心色素，色素利用光能进入激发态，激发能在电子传递链中随高能电子的传递而传递，最后合成ATP和NADPH，他们是碳同化的主要动力和还原剂来源。
光是叶绿体和叶绿素合成的必要条件。叶绿体是由顶端分升组织内的原质体发育而来，原质体发育成为前质体，在有光条件下，继续发育出成熟的类囊体等结构，成为具有光合功能的叶绿体。叶绿素在合成的过程中，原叶绿素酸酯只有在光照条件下才能够合成叶绿素酸酯，缺光条件因此不能合成叶绿素，叶绿体发育也只能停留在原叶体（黄化质体）阶段。
光对光合作用还有抑制作用，表现为强光下光合速率降低。其原因是由光合机构接受光能超过光合作用所能利用的光能数量所引起的。过剩光能越多，光合系统受损程度越大，光合作用越弱。
最后很多光合作用的酶是由光参与调控的。如Rubisco、PGAld-3P-DH、FBPase、SBPase、Ru5PK。光通过对此类酶的调节，可对光合作用起到调节作用。
19. 试分析光合作用出现光饱和现象的原因。
主要原因是同化力不能完全在碳同化反应中被利用完，导致部分或全部光合作用中心关闭，使光能以其他形式散失而浪费。 20. 试从CO2和O2的浓度，分析它们对光合作用的影响。
CO2是光合作用的原料，在一定范围内，光合速率随CO2浓度增加而增加，到CO2饱和点后，再增加CO2浓度，光合速率也不再增加。但另一方面，CO2浓度过高，使气孔开度减小，是叶内CO2浓度不再增加；有的植物在CO2浓度过高时还会发生中毒现象。如果植物长期生长在高CO2条件下，光合会下调到原来大气CO2浓度的水平。
对于C3植物，O2浓度的增加会降低光合速率，因为氧气提高 Rubisco加氧酶活性，加强C3植物的光呼吸；氧气与NADP竞争光合链上的电子，使NADPH减少，同时生成活性氧，加速光合器官的光氧化，降低了光能的吸收、传递和转换。
21. 植物为什么会出现“午休”？如何减轻植物的“午休”？
中午相对湿度过低，导致叶片失水过多，气孔关闭影响CO2进入。提高湿度，增加CO2浓度等仍可使光合迅速恢复。但如长时期低湿加强光照，就会引起光系统的损伤和Rubisco等活性的降低，导致“午睡”一降不起。这种情况须待光强下降甚至过夜后才能恢复。
22. 为什么理论上计算C3植物固定1分子CO2需8-10个光量子? 23. 你认为可从哪些方面提高植物光合能力?
植物光合能力是由光能吸收传递和转化能力，CO2固定途径，电子传递和光合磷酸化能力及固定CO2的有关酶活等决定的。可以从这些方面来提高光合能力。
一共五点，书P100-101
24. 从分子生理的角度，如何提高植物光合能力？ 25. 从农林业生产的角度，如何提高植物光能利用率？
光能利用率指投射到作物表层的太阳光能或光合有效辐射能被植物转化为化学能的比率。它是估算生产潜力的前提。生产潜力是在一系列最优条件组合（温度、水分、养分、土壤以及社会经济条件等）下，植物所能达到的生产力，这是植物的理论生产力，它仅取决于植物的光能利用率。 提高植物光能利用率的本质就是增加单位面积的生物学产量。除了考虑减少漏光、反射、透射损失外，还应考虑提高吸收光能的转换率和降低消耗。大致有以下几个方面。
1.选择合理种植方式：在温度条件允许情况下，最大可能延长光照时间；阳光最强时期具有较高的叶面积
系数，使温度、光强、叶面积系数的乘积之和达到最大值，据此可采取间套复种与合理选择行局和行距等，达到提高光能利用率的日的。 2.选育、推广优良品种
选育、推广合理的叶型、株型、高光效低光呼吸的品种是提高光能利用率的主要途径之一。就叶型来说，在作物群体中，接近直立的叶片比接近水平的叶片能更均匀地将所接受的光能分配给全部光合器官，从而更好地利用光能．矮秆品种株型紧凑，叶片短而挺直，耐肥抗倒伏，经济系数也较高，有利于增产。在光强和温度均较低的地区和季节，宜选育光合效率相对高的碳三植物。
3.改善CO2、水分条件，增加光合能力
合理密植可使作物群体通风透光，多施有机肥料和含有CO2的化肥，提高空气中CO2的浓度，对经济
作物和粮食作物都有增加生长量与产量的效果。足够的水分对加强光合作用也是十分重要的。叶片缺水，气孔开度变小，甚至关闭，影响CO2的吸收，蒸腾减弱，叶温增高，从而增加呼吸消耗，降低了净光合生产率。
25. 从农林业生产的角度，如何提高植物光能利用率？
在农业生产上：经济产量=生物学产量×经济系数，而生物学产量是由五个因素(光合面积×光合强度×光合时间-光合产物消耗)相互作用的结果，经济系数则是有多少光合产物运输到了收获的经济器官之中。生产上提高产量的光合的原理主要是提高植物群体的光合生产率。
在提高生物学产量方面，一是要增加光合面积。使叶面积指数达到一个合适的值,通过合理密植、合适的肥水管理和良好的株型调节，既能在最大生育期充分吸收光能，又能保持下部叶片的光照在光补偿点以上，防止叶片新老交替过快。二是延长光合时间，主要是指延长全年利用光能的时间。生产上常用，提高复种指数、合理的间套作和延长单季光合时间。当前特别是要充分运用设施栽培，来植物外界生长环境，延长全年种植时间，进行集约化生产。二是提高光合速率降低呼吸消耗，才传统的高光效育种、提高CO2浓度和合适的肥水管理的基础上开展高光效植物基因改良研究，如把C4植物光合关键酶转入C3植物，对光合关键酶进行分子结构改造，提高其对CO2的亲和能力，抑制光呼吸、减轻光合光抑制等植物基因改良和化学措施的应用等。
第四章 植物呼吸作用
一、名词解释（写出下列名词的英文并解释）
糖酵解：(EMP)己糖部分氧化降解成丙酮酸并生成2分子NADH和2分子ATP的过程： C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi→2pyr+2NADH+2H++2ATP+2H2O。
三羧酸循环：(TCA)糖酵解的产物丙酮酸，在有氧的条件下，在线粒体基质中经三羧酸、二羧酸逐步氧化分解成CO2并生成ATP、NADH和FADH2的过程。
2pyr+8NAD++2FAD+2ADP+2Pi+4H2O→6CO2+2ATP+8NADH+H++2FADH2
戊糖磷酸途径：（PPP）葡萄糖-6-磷酸除了进行糖酵解之外还可以直接脱氢氧化，形成6-磷酸葡萄糖酸，再在脱羧酶的作用下，进一步脱羧氧化，将NADP+还原成NADPH+H+，并放出CO2，形成核酮糖-5-磷酸的过程。
呼吸链：Respiratory chain EMP、TCA和PPP途径中形成的NADH、NADPH和FADH2需要沿着一系列的按氧化还原电位高低有序排列在线粒体内膜上的氢及电子传递体，最后传递到O2形成H2O并生成造成H+跨膜运动。这一系列电子以及H+的传递链称为呼吸链。 NADH → FMN→ Fe-S → UQ→ Cytb→ Cytc → Cyta a3
P/O比：即每消耗一个氧原子，无机磷与ADP结合形成ATP的数目。P/O比表示了线粒体氧化磷酸化的活力。
巴斯德效应：Pasteure effect 巴斯德在用酵母生产葡萄酒时发现在空气中酵母生长快，产生的CO2和乙醇少；而在厌氧的条件下，酵母的生长缓慢，耗糖多而产生的CO2和乙醇也多。这种O2对无氧呼吸的抑制称为巴斯德效应。
呼吸速率：Respiration efficiency单位重量在单位时间释放的CO2或吸收O2的量。
末端氧化酶：Terminal oxidase :是指把底物的电子传递到分子氧并形成水或过氧化氢的酶。植物体中细胞色素氧化酶是最重要的末端氧化酶。
细胞色素氧化酶：cytochrome oxidase是一种含铁和铜的氧化酶，含有细胞色素a及a3，铁卟啉为其辅基，细胞色素a3中的铁原子只与卟啉环及蛋白质形成五个配位键，还有一个配位键可与氧结合。反应时，细胞色素氧化酶把细胞色素a的电子传给O2，使其激活，与质子（H+）结合形成水。细胞色素氧化酶对O2的亲和力很高，但它也可以与CN-、N3-、CO结合，抑制呼吸作用的进行。
交替氧化酶：alternate oxidase 在天南星科海芋属植物在开花时，花序的呼吸速率很高，并且不会受到CN-、N3-、CO的抑制。这种呼吸被称为抗氰呼吸，而这条呼吸链中对氰化物不敏感的氧化酶称为交替氧化酶或抗氰氧化酶。电子从CoQ经交替氧化酶的传递，直接交给O2形成一条缩短的支路。不过交替氧化酶亲和力低得多，而且交替电子传递不太会与氧化磷酸化作用相偶联，所以这条途径主要产生热量而不形成ATP。
能荷：energy charge (EC) ATP、ADP及Pi在细胞中的浓度被认为是调控呼吸作用的一个重要因素。因