植物生理学题库汇总 联系客服

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此,能荷代表了细胞的能量水平。能荷=([ATP]+1/2[ADP])/([ATP]+[ADP]+[AMP])。通过反馈调节,生活细胞的能荷一般稳定在0.75-0.95之间。

能荷调节:ATP+AMP→2ADP通过腺苷酸酶可达到平衡。通过反馈调节,当能荷变小,细胞会相应地启动、活化ATP的合成反应,反之当能荷变大时,则ATP合成反应就变慢。因此生活细胞的能荷一般稳定在0.75-0.95之间。

生物氧化:Biological oxidation 广义上指在活细胞内,有机物质氧化降解,包括消耗O2,生成CO2和H2O及放出能量的总过程。它是经一系列酶催化、在常温和以H2O为介质的环境中进行,并且是逐步完成的,能量也是逐步释放出来的。这些能量的相当大部分是以高能键形式贮存,供各种生理活动之需。狭义上指电子传递、氧化磷酸化吸氧和产生H2O的过程。

氧化磷酸化:Oxidative phosphorylation (当底物脱下的氢经呼吸链(氢和电子传递体)传至氧的过程中,伴随着ADP和Pi 合成ATP的过程称氧化磷酸化。)Mitchell化学渗透学说,当电子在呼吸链中传递时,H+被泵到膜间空间中,形成了跨膜的电化学梯度。电化学梯度的能量通过内膜上的ATP合成酶转化成化学能贮存在ATP中。这一氧化作用和ATP合成的磷酸化作用偶联称为氧化磷酸化。

抗氰呼吸: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。 生长呼吸: 维持呼吸:

呼吸商:R.Q (Respiration Quotient) 又称呼吸系数,是植物组织在一定时间内释放的CO2的摩尔数与吸收的O2的摩尔数的比率。它表示了呼吸底物的性质及氧气供应状态的一种指标。当呼吸底物是糖类而又完全氧化时,R.Q.=1。而脂类比糖的还原程度高,所以脂类在生物氧化时需要更多的氧,其R.Q.<1。而氧化程度比较高的物质,如有机酸的R.Q.>1。无氧呼吸RQ远大于1,而不完全氧化的RQ值小于1。

温度系数:温度每升高10度所引起的呼吸速率的增加的倍数,如Q10=(t度+10度)时的呼吸速度/t度时的呼吸速率。

安全含水量:temperature coefficient (Q10) 适于周年长期保管的种子含水量称安全含水量。 呼吸跃变:部分果实成熟过程呼吸渐渐下降,但在成熟前呼吸又急剧升高,达到一个小高峰后再下降的现象。如苹果、梨、香蕉、草莓等, 称跃变型果实。 二、填空题

1 植物正常呼吸时,主要的呼吸底物是 葡萄糖 ;但在持续饥饿条件下,它将动用 氨基酸、脂肪 用于呼吸代谢。

2 有氧呼吸可分成 糖酵解 、 三羧酸循环 和 氧化磷酸化 三个阶段。

3 催化EMP的酶系分布在 细胞质 内,催化TCA循环的酶系分布在 线粒体基质 内,催化PPP的酶系分布在 细胞质 内。

4 糖酵解的最终产物是丙酮酸 ,在有氧条件下,它进入 线粒体 彻底氧化分解;在转氨酶作用下则可生成 丙氨酸 。

5 高等植物的无氧呼吸随环境中O2的增加而 减弱 ,当无氧呼吸停止时,这时环境中的O2浓度称为 消失点 。

6 高等植物如果较长时间进行无氧呼吸,由于 有机物 的过度消耗,中间产物(ATP?) 供应不足,加上 酒精、乳酸 的积累,因而对植物是不利的。

7 高等植物的某些部位(或时期)在正常情况下也局部进行无氧呼吸,例如 块根 和 块茎 。

8 种子从吸胀到萌发阶段,由于种皮尚未突破,此时以 无氧呼吸 呼吸为主,RQ值 >1 ,而从萌发到胚部真叶长出,此时转为以 有氧呼吸为主,淀粉类种子RQ = 1,油料和蛋白质种子RQ < 1。

9 高等植物在正常呼吸时,主要脱氢酶的辅酶是 NAD ,是终的电子受体是 氧气 。

++

10 糖酵解过程的氢受体是 NAD ,磷酸戊糖途径的氢受体则是 NADP ,因此二者的比例在代谢调节中起看一定的作用。

11 催化PPP的酶系分布在 细胞质 ,催化EMP的酶系分布在 细胞质 ,催化TCA环酶系分布在 线粒体衬质 ,而电子传递的部位是在 线粒体内膜 。

12 糖代谢是通过中间产物 乙酰CoA 和 NADPH 与脂肪代谢相联系的。

13 芳香族氨基酸的合成,需要由PPP与EMP途径分别提供中间产物 莽草酸 和 乙酰CoA 作为其碳架。

14 在磷酸戊糖途径的中间产物中, 戊糖化合物 是合成核酸的原料, 赤藓糖-4-磷酸和3-磷酸甘油酸 可与糖酵解中的 乙酰CoA 形成莽草酸。

15 糖代谢通过其中间产物 草酰乙酸 、 α-酮戊二酸 和 丙酮酸 与氨结合成相应的氨基酸与氮代谢相联系。

16 糖代谢的多种中间产物可用于其他物质的合成,例如: 乙酰CoA 与 莽草酸 可用于合成芳香族氨基酸,而合成萜类的起始物是乙酰CoA 。

17 进行磷酸戊糖途径的部位是在 细胞质 ,其氢的受体是 NADP+ 。

18 线粒体是进行 有氧呼吸 的细胞器,在其内膜上进行 电子传递和氧化磷酸化 过程,衬质内则进行 三羧酸循环 。

19 呼吸链上的CoQ是 醌 类化合物,其作用是传递 质子和电子 。 20 线粒体内的末端氧化酶有 细胞色素氧化酶 和 交替氧化酶 等。

21 细胞色素是通过元素 Fe 的变价来传递电子的,而CoQ是通过 CoQ与CoQH2 互变来传递电子和质子的。

22 线粒体以外的末端氧化酶主要有 抗坏血酸氧化酶 、 酚氧化酶 和 黄素氧化酶 等。 23 天南星科植物的佛焰花序放热较多,这是由于进行 抗氰呼吸 的结果。 24 抗氰呼吸释放出较多的 热量 ,这种呼吸生成的ATP 很少 。

25 植物细胞内产生ATP的方式有三种,即 底物水平磷酸化 、 氧化磷酸化 和 光合磷酸化 。 26 正常呼吸链上的末端氧化酶是 细胞色素氧化酶 ,植物进行抗氰呼吸时,其末端氧化酶是 交替氧化酶 ,放热呼吸的呼吸链上的末端氧化酶是 交替氧化酶 。

27 Cytb中文名叫 细胞色素b ,它是通过元素 Fe 的变价来传递电子的。

28 Pasteur效应是指氧气对 无氧呼吸 的抑制现象;Warburg效应是指氧气对 光合作用 的抑制现象。

29 若细胞内的腺甘酸,全部是 AMP 时,其能荷为0,全部是 ATP 时其能荷为1,全部是 ADP 时能荷为0.5。

30 若细胞内的腺苷酸全部为AMP时,其能荷EC= 0 ;全部为ADP时,其EC= 0.5 ;全部以ATP存在时,其EC= 1 。

31 呼吸商是指呼吸作用中释放的 CO2 和消耗的 O2 的 摩尔数的比率 。

32 呼吸作用以糖做为呼吸底物时,其呼吸商RQ =1 ,若以有机酸做为呼吸底物时其RQ >1 。 33 以糖做为呼吸底物时,若细胞内发生局部无氧呼吸时,这时的RQ <1 。 34 影响植物呼吸速率的主要环境因素是 温度 、 氧气 和 二氧化碳 。

35 淀粉种子的安全水分约在 13 %,油料种子的安全水分大约 11 %,超出这一范围后,呼吸很快上升,其原因是 呼吸和 呼吸引起的。

36 要使粮油种子能周年贮藏,最主要的是要控制 种子含水量 和 温度 。

37 许多肉质果实在成熟时其呼吸作用 急剧升高,达到小峰后又下降 ,这个时期称为 跃变期 ,已查明激素 乙烯 与这一过程有密切的关系。

38 为延缓或抑制果实的呼吸跃变,通常可采取 降温 、 降氧 或 加CO2 等措施。

三、选择题

1、糖代谢的磷酸戊糖途径是在 3 内进行的。

(1)线粒体 (2)叶绿体 (3)细胞质 (4)细胞核 2、在糖酵解过程中,糖氧化时的氢受体是 2 。

++

(1)FAD (2)NAD (3)NADP (4)COQ 3、三羧酸循环中的主要氢受体是 1 。 (1)NAD (2)NADP (3)FAD (4)CoQ

4、在缺氧条件下,呼吸速率减慢,底物分解速率 2 。

(1)也减慢 (2)反而上升 (3)变化不显 (4)无一定变化规律 5、有氧条件下,植物组织呼吸速率增加,底物分解速率 1 。 (1)加快 (2)减慢 (3)不变 (4)变化无常 6、糖酵解的最后产物是 3 。

(1)丙酮 (2)丙酸 (3)丙酮酸 (4)醛类

7、用标记C1和C6的葡萄糖分别测定呼吸放出的CO2来源,若测出的C6/C1接近于零,说明植物的呼吸主要

走 2 。

(1)EMP-TCA途径 (2)PPP途径 (3)两种途径相当

8、用标记C1和C6的葡萄糖分别测定呼吸产生的CO2来源,若测出的C6/C1比值约为0.6,说明植物组织的呼

吸代谢 3 。

(1)EMP-TCA途径 (2)PPP (3)两种途径都在进行

9、用标记C6和C1的葡萄糖分别测定呼吸放出的CO2来源,若测出C6/C1的比值接近于1,说明植物组织的呼

吸代谢 1 。

(1)主要是EMP-TCA途径 (2)主要是PPP途径 (3)两种途径相当 10、在磷酸戊糖途径中,糖氧化时的氢受体是 2 。

+

(1)NAD(2)NADP+ (3)FAD (4)CoQ

11、呼吸链中的细胞色素主要靠元素 3 的变化来传递电子 (1)钼 (2)锰 (3)铁 (4)钙

12、苹果和马铃薯等切开后,组织变褐,是由于其末端氧化酶 4 作用的结果。 (1)抗坏血酸氧化酶 (2)抗氰氧化酶 (3)细胞色素氧化酶 (4)多酚氧化酶 13、呼吸作用发生解偶联是指 4 。

(1)底物氧化受阻 (2)发生无氧呼吸 (3)呼吸链电子传递中断(4)氧化磷酸化受影响 14、具有明显放热特征的呼吸途径,其末端氧化酶是 2 氧化酶。 (1)细胞色素 (2)抗氰 (3)抗坏血酸 (4)多酚 15、抗氰呼吸的最主要特征之一是 3 。

(1)P/O=2 (2)P/O=3 (3)放热 (4)P/O=0 16、在有氧呼吸中,O2的作用是 4 。

(1)参与底物氧化 (2)参与氢的传递 (3)参与电子传递 (4)作为电子的最终受体

17、巴斯德效应是指空气中的氧气能限制 1 的过程。 (1)EMP (2)TCA循环 (3)PPP (4)产生ATP 18、巴斯德效应是指 1 能限制糖酵解过程的现象。 (1)氧气 (2)CO2 (3)改善光照 (4)防治病虫害

19、当细胞内的腺苷酸全以ADP状态存在时,其能荷等于 3 。 (1)1 (2)0.75 (3)0.5 (4)0

20、植物组织进行强烈的需能反应时,其能荷 2 。 (1)增大 (2)减小 (3)变化不大 (4)无规律变化

21、某组织材料有ATP 16nmol、 ADP 2nmol、AMP 2nmol,该组织的能荷为 2 。 (1)1 (2)0.85 (3)0.9 (4)0.8 22、呼吸商是呼吸过程中 2 的比值。

(1)吸收O2/放出CO2 (2)放出CO2/吸收O2 (3)吸收O2/产生H2O (4)放出CO2/产生H2O

23、以葡萄糖作为呼吸底物,其呼吸商 1 。 (1)RQ=1 (2)RQ>1 (3)RQ<1 (4)RQ=0

24、若以有机酸作为呼吸底物,其呼吸商 1 。 (1)RQ>1 (2)RQ=1 (3)RQ<1 (4)RQ=0

25、分生组织内由于有局部的无氧呼吸发生,因此其呼吸商 2 。 (1)RQ=1 (2)RQ>1 (3)RQ<1 (4)RQ=0

26、与油料种子相比,淀粉种子萌发时消耗的氧气 2 。 (1)更多些 (2)较少 (3)差异不大 (4)差异不规律 27、某组织材料的呼吸强度在10?C时为8(mgCO2/千克?时),15?C时为12, 20?C时为16,其10?~20?C

的温度系数Q10= 4 。

(1)1.5 (2)0.66 (3)1.5 (4)2.0

28、植物在受伤或感病时常常改变呼吸作用途径,使 3 加强。 (1)TCA (2)无氧呼吸 (3)PPP (4)乙醛酸循环 29、粮油种子贮藏应注意控制的首要因素是 2 。 (1)温度 (2)含水量 (3)气体成分 (4)避光 30、呼吸跃变现象的出现与 1 的产生有关。 (1)乙烯 (2)糖 (3)H2O2 (4)CO2

四、问答题

1. 什么是呼吸作用?其生理意义有哪些?

答:呼吸作用是指一切生活细胞经过某些代谢途径使有机物氧化分解,并释放出能量的过程。 生理意义有(1)提供植物生命活动所需要的大部分能量;(2)呼吸降解过程的中间产物为其他化合物的合成提供原料。

2. 有氧呼吸的总过程可分哪几个阶段?简述其发生的部位和代谢物的衔接。

答:分为糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化。糖酵解发生在细胞质,三羧酸循环发生在线粒体衬质,氧化磷酸化发生在线粒体内膜上。糖酵解与三羧酸循环的衔接代谢物是乙酰CoA,与氧化磷酸化衔接的代谢物是NADH和FADH2。

3. 高等植物的无氧呼吸是如何发生的(并简要说明其过程),它对植物有何利弊?

答:无氧呼吸是指在无氧条件下,生活细胞的呼吸底物降解为不彻底的氧化产物,同时释放能量的过程。 它使植物能适应不利环境,保持生命延续。但是长时间的无氧呼吸会对植物造成危害,因为无氧呼吸积累酒精、乳酸,导致蛋白质变性;植物消耗更多的有机物,造成体内养料损耗过多;代谢中间产物缺乏,其他物质合成受阻;根系缺氧还阻碍根尖合成的细胞分裂素从根部向地上部运输,养分元素的吸收减小,根际微生物产生的有毒物质积累。

4. 为什么说长时间的无氧呼吸会使植物受害,甚至死亡?

答:因为无氧呼吸积累酒精、乳酸,导致蛋白质变性;植物消耗更多的有机物,造成体内养料损耗过多;

代谢中间产物缺乏,其他物质合成受阻;根系缺氧还阻碍根尖合成的细胞分裂素从根部向地上部运输,养分元素的吸收减小,根际微生物产生的有毒物质积累。

5. 如何从C6/C1比值大小,分析植物体内呼吸代谢途径的类型?

答:当C6/C1等于1时,植物体内的呼吸代谢途径是糖酵解;大于0小于1时,糖酵解和戊糖磷酸途径都进行,等于0时,只进行戊糖磷酸途径。

6. 试从呼吸原理分析油料植物种子应浅播的原因。

答:脂类的还原程度高,在生物氧化时需要更多的氧。釉料种子萌发初期,脂肪酸在胚乳中转化或呼吸氧化。所以油料种子应浅播,保证种子获得足够的氧气。

7. 能荷怎样调节植物呼吸作用?

答:当能荷变小,会相应地启动、活化ATP的合成反应,反之,当能荷变大时,则ATP合成反应就变慢。

8. F-2,6-P如何调节植物呼吸作用。

答:F-2,6-P一方面是PFP和ATP-PFK的强活化剂,可促进果糖-1,6-二磷酸的形成,另一方面又是果糖-1,6-二磷酸酶的抑制剂,抑制果糖-1,6-二磷酸水解成果糖-6-磷酸,从而进一步有利于果糖-1,6-二磷酸积累,促进糖酵解过程。

它在胞质中的浓度水平取决于合成与降解它的酶的活性。果糖-6-磷酸激酶-2(PFK-2)和果糖-2,6-二磷酸酯酶(FBPase-2)分别催化果糖-2,6-二磷酸的形成和降解。3-磷酸甘油酸(3-PGA)、磷酸丙糖(TP)可抑制PFK-2活性,而Pi激活PFK-2活性;F6P和Pi均抑制FBPase-2的活性。 9. 试比较叶绿体和线粒体在结构、功能方面的异同点。 ①相似点:

1) 叶绿体和线粒体都是半自主性细胞器,它们都含有DNA和70S核糖体,能独立合成一些蛋白质; 2) 两者都具有双层膜结构,外膜透性较大,而内膜则具有较强的选择透性; 3) 两者都含有电子传递链,能产生ATP,与能量的转换有关。 ②不同点:

1) 叶绿体含叶绿素,通过光合作用,将光能转化为化学能,线粒体则将稳定的化学能转化为活跃的化学能――ATP,为生命活动提供直接的能源;

2) 叶绿体利用无机物合成有机物,而线粒体则氧化分解有机物;

3) 叶绿体内部的间质理埋藏着许多复杂的膜系统,形成类囊体结构,上面结合有光合色素,而线粒体中则有由内膜向内褶皱形成的瘠,上面附有ATP合成酶复合体。

10. 简述氧化磷酸化及其与光合磷酸化的异同。

相同点:都是伴随着电子的传递的同时,使ADP和Pi形成ATP的过程。根据化学渗透假说,两者通过膜两侧的质子剃度和电位差,由ATP合成酶把质子动力势转化为ADP和Pi合成为ATP的动力。 不同点:

氧化磷酸化:在线粒体的内膜上进行,产生ATP的同时产生H2O,质子来源是NADH2+和FDAH.

光合磷酸化:在叶绿体的类囊体膜上进行,生ATP的同时产生NADPH,质子来源是H2O光解产生的。 11. 试比较光呼吸与暗呼吸的异同。 两者都吸收氧气,放出二氧化碳 不同点:

1)光呼吸的主要过程是乙醇酸的生物合成及其氧化代谢的过程,而暗呼吸是生活细胞经过某些代谢途径使有机物氧化分解,并释放能量的过程;

2)光呼吸的作用底物是RuBP,而暗呼吸的作用底物为各种有机物,如糖类、脂肪和蛋白质;

3)完成光呼吸全过程依次涉及到叶绿体、过氧化物酶体和线粒体三种细胞器,而暗呼吸主要在线粒体中进行;

4)光呼吸速率要比暗呼吸的高3~5倍;

5)光呼吸是植物的一种自身防护体系,而暗呼吸则为植物的生命活动提供能量; 6)光呼吸只能在光照下进行,而暗呼吸则没有这个约束。

12. 如何应用呼吸原理进行粮油种子贮藏?

种子呼吸受种子含水量,环境温度及气体成分的影响。其中控制种子水含量最重要,种子在进仓前必须充分晒干,使之低于安全含水量。适当调低保存的温度和粮仓内的气体成分对呼吸也有抑制作用,可以用充氮气,二氧化碳或密封缺氧的方法提高保存效果。

13. 为什么粮油种子必需晒干到其安全水分以内方可入仓贮藏?

充分干燥的种子,缺乏介质,呼吸微弱,但是当种子吸湿变潮时呼吸作用就增强,水分越多,呼吸作用越强,当种子含水量超过一定界限后,呼吸作用会骤然升高,使种子发热霉变。而适合于长期保存的种子含