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1、植物生理学必考知识点第一章植物的水分代谢一、名词解释1 自由水:距离胶粒较远而可以自由流动的水 分。2. 束缚水:靠近胶粒而被胶粒所束缚不易自由 流动的水分。3. 渗透作用:水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。4.水势(w):每偏摩尔体积水的化学势差。符号:w。5渗透势( ):由于溶液中溶质颗粒的存在 而引起的水势降低值,符号。用负值表示。亦称溶质势(s )。6. 压力势(p):由于细胞壁压力的存在而增加的水势值。一般为正值。符号p。初始质壁分离时,p为0,剧烈蒸腾时,p会呈负值。7. 衬质势(m):细胞胶体物质亲水性和毛细 管对自由水束缚而引起的水势降低值,以负值表 示。符
2、号 m 。8吸涨作用:亲水胶体吸水膨胀的现象。9. 代谢性吸水:利用细胞呼吸释放出的能量, 使水分经过质膜进入细胞的过程。10. 蒸腾作用:水分以气体状态通过植物体表面 从体内散失到体外的现象。11. 根压:植物根部的生理活动使液流从根部 上升的压力。12. 蒸腾拉力:由于蒸腾作用产主的一系列水势 梯度使导管中水分上升的力量。13蒸腾速率:又称蒸腾强度,指植物在单位 时间内,单位面积通过蒸腾作用而散失的水分 量。(g/dm2- h)14. 蒸腾比率:植物每消耗I公斤水时所形成的 干物质重量(克)。15. 蒸腾系数:植物制造 1克干物质所需的水分量(克),又称为需水量。它是蒸腾比率的倒 致。16
3、.内聚力学说:又称蒸腾流-内聚力-张力学说。即以水分的内聚力解释水分沿导管上 升原因的学说。二、填空题1. 植 物 细 胞 吸 水有、禾口 三种方式。植物散失水分的方式有 和 。3 .植物细胞内水分存在的状态有和。4. 植物细胞原生质的胶体状态有两种,即 和。5 . 一个典型的细胞的水势等于;具有液泡 的 细胞 的 水势等 形成液泡后,细胞主要靠吸水;干种 子 细 胞 的 水 势 等于 。6 . 植物根系吸水方式有: 和7 . 根系吸收水的动力有两 种: 和 8 . 证明根压存在的证据有 和 。9 .叶片的蒸腾作用有两种方式: 和。10. 某植物制造1克干物质需消耗水400克,则 其蒸腾系数为
4、 ;蒸腾效率为 。11 .影响蒸腾作用的环境因子主要是 、 和 。12 . C3植物的蒸腾系数比C4植物 。13. 可以比较灵敏地反映出植物的水分状况的生理指标主要有:、 、和 。14 目前认为水分沿导管或管胞上升的动力 是 和 。二、选择题1. 植物在烈日照射下,通过蒸腾作用散失水分降低体温,是因为:()B.水具有C.水具有表面张力冬季越冬作物组织内自由水/束缚)A.水具有高比热高汽化热2. 一般而言, 水的比值:(B降A.升高低C.变化不大3有一为水充分饱和的细胞,将其放入比细胞液浓度低10倍的溶液中,则细胞体积: (大C不变风和日丽的情况下,植物叶片在早上、中午和变化趋势是小4.的水势)
5、°高低C傍(B.高低低低A.高高已形成液泡的细胞, 其原因是:()其衬质势通常省略不计,5.A.衬质势很低B.衬质势不存在C .衬质势很高,绝对值很小)B.代谢作6.植物分生组织的细胞吸水靠(A.渗透作用用C.吸涨作用)B.吸涨作7 风干种子的萌发吸水靠(A.代谢作用用C.渗透作用8在同温同压条件下,溶液中水的自由能与纯 水相比()B.要低A.要高一些些C.二者相等9. 在气孔张开时,水蒸汽分子通过气孔的扩散速度()A.与气孔的面积成正比B.与气孔周长成正比C.与气孔周长成反比10. 蒸腾作用快慢,主要决定于()A.叶内外蒸汽压差大小B.叶片的气孔大小C.叶面积大小11. 植物的保卫
6、细胞中的水势变化与下列无机离子有关:()C. Cl-12. 植物的保卫细胞中的水势变化与下列有机物质有关:()A.糖.脂肪酸酸13. 根部吸水主要在根尖进行,吸水能力最大的是()B伸长A.分生区区C.根毛区14 土壤通气不良使根系吸水量减少的原因是( )A.缺乏氧气B.水分不足C. C02浓度过高15植物的水分临界期是指:()A.对水分缺乏最敏感时期B.需水最多的时期C.需水最少的时期16.目前可以作为灌溉的生理指标中最受到重视 的是:()B.叶片气孔开A.叶片渗透势度C.叶片水势四、是非判断与改正1 影响植物正常生理活动的不仅是含水量的多 少,而且还与 水分存在的 状态有密切 关系。( )2
7、 .在植物生理学中被普遍采用的水势定义是水的化学势差。()3 种子吸涨吸水和蒸腾作用都是需要呼吸作用直接供能的生理过程。()4.根系要从土壤中吸水,根部细胞水势必须高 于土壤溶液的水势。()5相邻两细胞间水分的移动方向,决定于两细 胞间的水势差。()6蒸腾作用与物理学上的蒸发不同,因为蒸腾 过程还受植物结构和气孔行为的调节。( )7 .通过气孔扩散的水蒸气分子的扩散速率与气 孔的面积成正比。()8空气相对湿度增大,空气蒸汽压增大,蒸腾 加强。()9 .低浓度的C02促进气孔关闭,高浓度 C02促 进气孔迅速张开。()10糖、苹果酸和K+ 、Cl-进入液泡,使保卫 细胞压力势下降,吸水膨胀,气孔
8、就 张开()1.渗透性吸水吸涨吸水代谢性吸水2.蒸腾作用吐水3.自由水束缚水4.凝胶溶胶5.+p +m渗透性p+m ;吸涨作用m 6.主动吸水被动吸水7.根压蒸腾拉力8.吐水伤流9.角质蒸腾气孔蒸腾10.4002.5克 /公斤 11.光温度CO212.大13.叶片相对合水量叶片渗透势水势气孔阻力或开度14.根压蒸腾拉力1.C2.B3.B4. A5C6. C7.B8. B 9. A10. B、C11.A 、C12C13. A、C14. A15. C1.(V)2 .(X )每偏摩尔体积水的3.(X)不需4. (X)低于5.(V)6.(X)与小孔的边缘(周长)成正比7. (V)8.(X)蒸腾减弱 9
9、. (X)促进气孔张开促进气孔迅速关闭10. (X)水势下降五、问答题1. 水分子的物理化学性质与植物生理活动有何 关系?水分子是极性分子,可与纤维素、蛋白质分子 相结合。水分子具有高比热,可在环境温度变化 较大的条件下,植物体温仍相当稳定。水分子还 有较高的气化热,使植物在烈日照射下,通过蒸 腾作用散失水分就可降低体温,不易受高温为 害。水分子是植物体内很好的溶剂,可与含有亲 水基团的物质结合形成亲水胶体,水还具有很大 的表面张力,产主吸附作用,并借毛细管力进 行运动。2 简述水分的植物生理生态作用。(1) 水是细胞原生质的主要组成成分;(2) 水分是重要代谢过程的反应物质和产 物;(3)
10、细胞分裂及伸长都需要水分;(4) 水分是植物对物质吸收和运输及生化反应 的一种良好溶剂;(5) 水分能便植物保持固有的姿态;(6)可以通过水的理化特性以调节植物周围的 大气湿度、温度等。对维持植物体温稳定和降低 体温也有重要作用。3. 植物体内水分存在的状态与代谢关系如 何?植物体中水分的存在状态与代谢关系极为密切, 并且与抗往有关,一般来说,束缚水不参与植物 的代谢反应,在植物某些细胞和器官主要含束缚 水时,则其代谢活动非常微弱,如越冬植物的休 眠和干燥种子,仅以极弱的代谢维持生命活动, 但其抗性却明显增强,能渡过不良的逆境条件, 而自由水主要参与植物体内的各种代谢反应, 含 量多少还影响代
11、谢强度,含量越高,代谢越旺盛, 因此常以自由水/束缚水的比值作为衡量植物 代谢强弱和抗性的生理指标之一。4.水分代谢包括哪些过程?植物从环境中不断地吸收水分,以满足 正常的生命活动的需要。但是,植物又不可避免 地要丢失大量水分到环境中去。具体而言,植物 水分代谢可包括三个过程:(1)水分的吸收;(2) 水分在植物体内的运输;(3)水分的排出。 5利用质壁分离现象可以解决哪些问题?(1)说明原生质层是半透膜。(2)判断细胞死 活。只有活细胞的原生质层才是半透膜,才有质 壁分离现象,如细胞死亡,则不能产主质壁分窝 现象。(3)测定细胞液的渗透势。6 .土壤温度过高对根系吸水有什么不利影响?高温加强
12、根的老化过程,使根的木质化部位几 乎到达尖端,吸收面识减少,吸收速率下降;同 时,温度过高,使酶钝化:细胞质流动缓慢甚至 停止。7. 蒸腾作用有什么生理意义?(1)是植物对水分吸收和运输的主要动力,(2) 促进植物时矿物质和有机物的吸收及其在植物 体内的转运。(3)能够降低叶片的温度,以免灼 伤。8. 气孔开闭机理的假说有哪些?请简述 之。(1)淀粉-糖变化学说:在光照下保卫细胞进 行光合作用合成可溶性糖。另外由于光合作用消 耗C02,使保卫细胞pH值升高,淀粉磷酸化酶 水解细胞中淀粉形成可溶性糖,细胞水势下降, 当保卫细胞水势低于周围的细胞水势时, 便吸水 迫使气孔张开,在暗中光合作用停止,
13、情况与上 述相反,气孔关闭。(2)无机离子吸收学说:在光照下,保卫细胞质膜上具有光活化 H+泵ATP酶,分解 光合磷酸化产生的 ATP并将H+分泌到细胞壁, 同时将外面的K+吸收到细胞中来,Cl-也伴随着 K+进入,以保证保卫细胞的电中性, 保卫细胞中 积累较多的K+和,降低水势,气孔就张开,反 之,则气孔关闭。(3)苹果酸生成学说。在光下保卫细胞内的CO: 被利用,pH值就上升,剩余的C02就转变成重 碳酸盐(HCO3),淀粉通过糖酵解作用产生的磷 酸烯醇式丙酮酸在PE除化酶作用下与HC03作 用形成草酰乙酸,然后还原成苹果酸,可作为渗 透物降低水势,气孔张开,反之关闭。9. 根据性质和作用
14、方式抗蒸腾剂可分为哪三 类?(1)代谢型抗蒸汤剂:如阿特拉津可使气孔开 度变小,苯汞乙酸可改受膜透性使水不易向外扩(2)薄酮可在叶面形成单分子薄层,阻碍水分散 失。(3)反射型抗蒸腾剂:如高岭土,可反射光,降低叶温,从而减少蒸腾量。10. 小麦整个生育期中有哪两个时期为水分临界 期?第一个水分临界用是分蘖末期到抽穗期(孕穗 期)。第二个水分临界期是开始灌浆到乳熟末期。第二章植物的矿质营养一、名词解释1. 矿质营养:是指植物对矿质元素的吸收、 运输与同化的过程。2. 灰分元素:亦称矿质元素,将干燥植物材料 燃烧后,剩余一些不能挥发的物质称为灰分元 素。3 大量元素:在植物体内含量较多,占植物体
15、干重达万分之一以上的元素。包括钙、镁、硫、 氮、磷、钾、碳、氢、氧等 9种元素。4. 微量元素:植物体内含量甚微,稍多即会发 生毒害的元素包括:铁、锰、硼、锌、铜、钼和 氯等7种元素。5. 杜南平衡:细胞内的可扩散负离子和正离子 浓度的乘积等于细胞外可扩散正、负离子浓度乘 积时的平衡,叫杜南(道南)平衡。它不消耗代 谢能,属于离子的被动吸收方式。6. 单盐毒害和离子拮抗:单盐毒害是指溶液中 因只有一种金属离子而对植物之毒害作用的现 象;在发生单盐毒害的溶液中加入少量其他金属 离子,即能减弱或消除这种单盐毒害,离子间的 这种作用称为离子拮抗。7. 平衡溶液:在含有适当比例的多种盐溶液中, 各种离
16、子的毒害作用被消除,植物可以正常生长 发育,这种溶液称为平衡溶液。8 胞饮作用:物质吸附在质膜上,然后通过膜 的内折而转移到细胞内的攫取物质及液体的过 程。9.诱导酶:又称适应酶,指植物体内本来不含 有,但在特定外来物质的诱导下可以生成的酶。 如硝酸还原酶可为N03所诱导。10 生物固氮:某些微生物把空气中游离氮固 定转化为含氮化合物的过程。二、填空题1 .植物生长发育所必需的元素共有 种,其中大量元素有种,微量元素有种。2 .植物必需元素的确定是通过法才得以解决的。3. 解释离子主动吸收的有关机理的假说 有和 。4 .果树的“小叶病”往往是因为缺元素的缘故。5. 缺氮的生理病症首先表现在叶上
17、,缺钙的生理病症首先表现在叶上。6. 根系从土壤吸收矿质元素的方式有两种:和7. (NH4)2S04属于生理性盐,KN03属于生理性盐、NH4NO3属于生理性盐。8 .硝酸盐还原成亚硝酸盐的过程由酶催化,亚硝酸盐还原成氨过程是叶绿体中的酶催化的。9 .影响根部吸收矿物质的条件有、10 植物地上部分对矿质元素吸收的主要器官是 , 营养物质可从11 .植以运入叶内。物体内可再利用元素和中最典型。12 .追肥的形态指标有和等, 追肥 的生理指标 有、和 13 栽种以果实籽粒为主要收获对象的禾谷类作物可多施些 肥,以利于籽粒饱满;栽培根茎类作物则可多施些肥,促使地下部分累积碳水化合物;栽培叶菜类作物可
18、多施些肥,使叶片肥大。三、选择题1. 植物生长发育必需的矿质元素有:( )种B .13种C. 16可能是缺之C.硫可能是缺乏B2. 高等植物的嫩叶先出现缺绿症,( )A.镁B.磷3. 高等植物的老叶先出现缺绿症, ( )A.锰氮C.钙4.植物根部吸收离子较活跃的区域是:( )A.分匕区B.伸长区C.根毛区5.影响植物根毛区主动吸收无机离子最重要的因素是()A. 土 壤 溶液pH值B. 土壤中氧浓度C. 土壤中盐含量6.杜南平衡不消耗代谢能但可逆浓度吸收, 因而属于()A.胞饮作用B.主动吸收C.被动吸收7植物吸收矿质兀素和水分之间的关系是:()A.正相关B .负相关C.既相关又相互独立8.番茄
19、吸收钙和镁的速率比吸水速率快,从而使培养液中的钙和镁浓度:()A升高B .下降C.不变9.硝酸还原酶分子中含有:()A. FAD和MnBFMN和MoC. FAD和 Mo10 .下列哪种溶液属于平衡溶液:()A.生理酸性盐与生理碱性盐组成的溶液BHoagla nd溶液C. NP、K三种元素组成的溶液11.植物根部吸收的无机离子向地上部运输时, 主要是通过:(A.部B .体C.胞间连丝最敏感12.反映植株需肥情况的形态指标中, 是:(A.高C.叶色度13能反映水稻叶片氮素营养水平的氨基酸 是:(蛋B 天冬A.酸C.丙氨酸胺14.生物固氮主要由下列微生物实现的,它们 是:( )B.共生A.非共生微生
20、物 微生物 C.硝化细菌四、是非判断与改正1. 在植物体内大量积累的元素必定是植物必需元素。()2. 硅对水稻有良好的生理效应, 故属于植物的必需元素。()3. 植物对镁的需要是极微的,稍多即发生毒害,所以镁属于微量元素。()4缺氮时,植物幼叶首先变黄;缺硫时,植物 老叶叶脉失绿。()5. 当达到杜南平衡时,细胞内外阴、阳离子的浓度相等。()6. 养分临界期是指植物对养分需要量最大的时期。()7作物体内养分缺乏都是由于土壤中养分不 足。()8 .矿质元素中,K可以参与植物组织组成。( )9.生长在同一培养液中的不同植物, 其灰分中 各种元素的含量相同。()10 .硝酸还原酶和亚硝酸还原酶都是诱
21、导酶。( )11.在进行硝酸还原酶实验时,光对实验结果无影响。()12 施肥增产原因是间接的,施肥是通过增强 光合作用来增加干物质积累,从而提高产量。( )1-5 CCBCB 6-10 CCBCB 11-14A CBB1. x不一定 2. x有益(有利) 3. x对 硼,所以硼 4. x老叶嫩叶5. x不相等 6. x对养分缺乏最易受害 7. x不都是由于8. x 不参与9. x不相同10. V11. x有影响12. V1. 16 9 7 2.水培3.载体学 说 质子泵学说4. Zn 5.老 嫩 6.通 过土壤溶液得到 直接交换得到7. 酸 碱 中8.硝酸还原酶 亚硝酸还原 酶9.温度通气状况
22、溶液浓度 氢离子浓度离子间的相互作用10.叶片角质层11.磷氮钙12.相貌叶色营养元素含量酰胺含量酶活性13.磷钾氮五、问答题1.植物必需的矿质元素要具备哪些条件?(1)缺乏该元素植物生育发生障碍不能完成生活史。(2)除去该元素则表现专一的缺 乏症,这种缺乏症是可以预防和恢复的。(3 )该 元素在植物营养生理上表现直接的效果而不是 间接的。2. 为什么把氮称为生命元素?氮在植物生命活动中占据重要地位,它 是植物体内许多重要化合物的成分,如核酸(DNA RNA、蛋白质(包括酶)、磷脂、叶绿素 光敏色素、维生素B、IAA、CTK生物碱等都含 有氮。同时氮也是参与物质代谢和能量代谢的ADP ATR
23、CoA CoQ FAD FMN NAD+ NADP+ 铁卟琳等物质的组分。上述物质有些是生物膜、 细胞质、细胞核的结构物质,有些是调节生命活 动的生理活牲物质。因此,氮是建造植物体的结 构物质,也是植物体进行能量代谢、物质代谢及 各种生理活动所必需的起重要作用的生命元 素。3. 植物细胞吸收矿质元素的方式有哪些?(1、被动吸收:包括简单扩散、杜南平衡。不消耗代谢能。(2、主动吸收:有载体和质子泵参与,需消耗代谢能。(3)胞饮 作用:是一种非选择性吸收方式。4. 设计两个实验,证明植物根系吸收矿质元素 是一个主动的生理过程。(1)用放射性同位素(如32P示踪。用32P饲 喂根系,然后用呼吸抑制剂
24、处理根系,在呼吸抑制剂处理前后测定地上部分32P的含量, 可知呼吸被抑制后,32P的吸收即减少。(2)测定溶液培养植株根系对矿质吸收量与蒸 腾速率之间不成比例,说明根系吸收矿质元素有 选择性,是主动的生理过程。5. 外界溶液的 pH值对矿物质吸收有何影 响?(1)直接影响,由于组成细胞质的蛋白质 是两性电解质,在弱酸性环境中,氨基酸带正电 荷,易于吸附外界溶液中阴离子。在弱碱性环境 中,氨基酸带负电荷,易于吸附外界溶液中的阳 离子。(2)间接影响:在土壤溶液碱性的反应加 强时,Fe、Ca Mg Zn呈不溶解状态,能被植 物利用的量极少。在酸性环境中 P、K、Ca Mg 等溶解,但植物来不及吸收
25、易被雨水冲掉, 易缺 乏。而Fe、Al、Mn的溶解度加大,植物受害。在酸性环境中,根瘤菌会死亡,固氮菌失去固氮 能力。6. 为什么土壤温度过低,植物吸收矿质元素的速率下降?因为温度低时代谢弱,能量不足,主 动吸收慢;胞质粘性增大,离子进入困难。其中 以对钾和硅酸的吸收影响最大。7. 白天和夜晚硝酸盐还原速度是否相同?为什 么?硝酸盐在昼夜的还原速度不同,白天 还原速度显著较夜晚快,这是因为白天光合作用 产生的还原力及磷酸丙糖能促进硝酸盐的还 原。8 固氮酶有哪些特性?简述生物固氮的机固氮酶的特性:(1 )由Fe蛋白和蛋白组成,两部分同时存在才有活性;(2)对氧 很敏感,氧分压稍高就会抑制固氮酶
26、的固氮作 用,只有在很低的氧化还原电位条件下,才能实(4)氨是固氮菌的固氮作用的直接产物。其积累会抑制固氮酶的活性。生物固氮 机理:(1)固氮是一个还原过程,要有还原剂提 供电子,还原一分子N2为两分子的NH3需要6 个电子和6个H+。主要电子供体有丙酮酸、NADH NADPHH2等,电子载体有铁氧还蛋白(Fd)、 黄素氧还蛋白(Fid )等;(2)固氮过程需要能 量。由于N2具有三价键(N N),打开它需很多 能量,大约每传递两个电子需 4-5个ATP整个 过程至少要12-15个ATP( 3)在固氮酶作用下 把氮还原成氨。9 合理施肥增产的原因是什么?合理施肥增产的实质在于改善光合性 能(增
27、大光合面积,提高光合能力,延长光合时 间,有利光合产量分配利用等),通过光合过程 形成更多的有机物获得高产。10.根外施肥有哪些优点?(1)作物在生育后期根部吸肥能力衰 退时或营养临界期时,可根外施肥补充营养。(2)某些肥料易被土壤固定而根外施肥无此毛 病,且用量少。(3)补充植物缺乏的微量元素, 用量省、见效快。第三章植物的光合作用一、名词解释1. 光合色素:指植物体内含有的具有吸收光能 并将其用于光合作用的色素,包括叶绿素、类胡 萝卜素、藻胆素等。2. 原初反应:包括光能的吸收、传递以及光能 向电能的转变,即由光所引起的氧化还原过 程。3. 红降现象:当光波大于685nm时,虽然仍被 叶绿
28、素大量吸收,但量子效率急剧下降,这种现 象被称为红降现象。4. 爱默生效应:如果在长波红光(大于685nm) 照射时,再加上波长较短的红光(650nm,则量 子产额大增,比分别单独用两种波长的光照射时 的总和还要高。5 光合链:即光合作用中的电子传递。它包括质体醌、细胞色素、质体蓝素、铁氧还蛋白等许 多电子传递体,当然还包括光系统I和光系统II的作用中心。其作用是水的光氧化所产生的 电子依次传递,最后传递给NADP+光合链也称 Z链。6 光合作用单位:结合在类囊体膜上,能进行 光合作用的最小结构单位。7.作用中心色素:指具有光化学活性的少数特 殊状态的叶绿素a分子。8聚光色素:指没有光化学活性
29、,只能吸收光 能并将其传递给作用中心色素的色素分子。聚光 色素又叫天线色素。9.希尔反应:离体叶绿体在光下所进行的分解 水并放出氧气的反应。10 .光合磷酸化:叶绿体(或载色体)在光下 把无机磷和ADF转化为ATP并形成高能磷酸键 的过程。11.光呼吸:植物的绿色细胞在光照下吸收氧 气,放出C02的过程。光呼吸的主要代谢途径就 是乙醇酸的氧化,乙醇酸来源于 RuBP的氧化。 光呼吸之所以需要光就是因为 RuBP的再生需要 光。12 光补偿点:同一叶子在同一时间内,光合 过程中吸收的C02和呼吸过程中放出的CO2等量 时的光照强度。13. CO2补偿点:当光合吸收的CO2量与呼吸 释放的CO2量
30、相等时,外界的CO2浓 度。 14.光饱和点:增加光照强度,光合速 率不再增加时的光照强度15 光能利用率:单位面积上的植物光合作用 所累积的有机物所含的能量,占照射在相同面积 地面上的日光能量的百分比。二、填空题。2 合成叶绿素分子中吡咯环 。光在形成叶绿素时 还原1 .光合生物所含的光合色素可分为四类,即 、的起始物质是_ 的作用是使 成 。-3.根据需光与否,笼统地把光合作用分为两个 反 应:上中4. P700 ,原初电子受 。P680的原初电子供体-,原初电子受体。前者是在叶绿体的 进行的,后者在叶绿体的 途行的,由若干酶所催化的化学反应。 的原初电子供体是 体是是是 。5. 在光合电
31、子传递中最终电子供体是,最终电子受体是于 19376 水的光解是由 年发现的。7.在光合放氧反应中不可缺少的元素 是 禾口。8叶绿素吸收光谱的最强吸收区有两个:一个 在,另一个在;类胡萝卜素吸收光谱 的最强吸收区 在。9. 一般来说,正常叶子的叶绿素和类胡萝卜素 分子比例为,叶黄素和胡萝卜素分子比例为。10. 光合磷酸化有三个类和,通常情况下占主导地位。11. 光合作用中被称为同化能力的物质 是禾口。12 .卡尔文循环中的 CO2的受体 是,最初产物是,催化羧化反应的酶13. C4途径中C02的受体是,最初产物是。C4植物的C4途径是在 中进行的,卡尔文循环是在 淀粉 蔗糖15物中进行的。14
32、.的形成是在光合作用中, 中进行的, 卞进行的。 点比C3植:的形成是在.C4植物的。中CO2补偿16. 农作物中主要的C3植物有、等,C4植物有、等,CAM植物有PZ、等。17.光呼吸的底物是_,光呼吸中底物的形成和氧化分别在、和等这三种细胞器中进行的。18.群体植物的光饱和点比单株三、选择题1 从进化角度看,在能够进行碳素同化作用的三个类型中,在地球上最早出现的是 ( )A.细菌光合作用B.绿色植物光合作用C.化能合成作用2 .光合产物主要以什么形式运出叶绿体:()A.蔗糖B .淀粉C. 磷酸丙糖3 .引起植物发生红降现象的光是()A.450nm的蓝光B .650nm的 红光C.大于685
33、nm的远红光4. 引起植物发生双光增益效应的两种光的波 长是()A .450nmB.650nmC.大于 665nm5. 光合作用中释放的氧来源于()B. HA. CO220C.RuBP6. 叶绿体色素中,属于作用中心色素的是( )A. 少数特殊状态的叶绿素aB.叶绿素bC.类胡萝卜素7.指出下列三组物质中。哪一组是光合碳同化所必须的:()A. 叶绿素、类胡萝卜素、CO2B .CO2 、NADPH2、ATPC. CO2H2OATP8发现光合作用固定CO2的C4途径的植物生理学家是()A. HatchB. CalvinC. Arnon9.光呼吸调节与外界条件密切相关,氧对光呼吸()A.有抑制作用B
34、 .有促进作用C.无作用10光合作用吸收的CO2与呼吸作用释放的CO2达到动态平衡时,此时外界的CO2浓度称为:( )A. C02饱和点B. 02饱和点C. C02补偿点11. 在高光强、高温及相对湿度较低的条件下,C4植物的光合速率:()A. 稍高于C3植物B.远高于C3植物 C.低于C3植物12. 维持植物正常生长所需的最低日光强度应:( )A.等于光补偿点B .大于光补偿点C.小于光补偿点四、是非判断与改正1 叶绿素分子的头部是金属卟啉环,呈极性, 因而具有亲水性。()()2. 叶绿素具有荧光现象,即在透射光下呈红色,而在反射下呈绿色。()()绿色,红色3. 类胡萝卜素具有收集光能的作用
35、, 还有防护温度伤害叶绿素的功能。()()防护光照4. 聚光色素包括大部分叶绿素 a和全部的叶绿 素b、及类胡萝卜素、藻胆素。( )()5. 叶绿体色素主要集中在叶绿体的间质中。()()基粒之中6. 高等植物的最终电子受体是水, 最终电子供体为NADP+()()受体是NADP+供体为水7. PS II 的光反应是短波光反应,其主要特征是ATP的形成。()()水的光解和放氧8. C4途径中CO2固定酶PEP羧化酶对C02的亲和力高于RuBP羧化酶。()()9. 植物生活细胞,在光照下可以吸收氧气,释放CO2过程,就是光呼吸。()()植物绿色细胞10. C4植物的CO2补偿点比C3植物高。()()
36、比C3植物低11. 绿色植物的气孔都是白天开放,夜间闭合。()()C3植物和C4植物12. 提高光能利用率,主要通过延长光合时间, 增加光合面积和提高光合效率等途径。( )()1-5 ACC(BC)B 6-10 ABABC 11-12 BB1. 叶绿素、类胡萝卜素、藻胆素、细菌叶绿素2. 氨基酮戊二酸原叶绿素酸酯叶绿素酸酯 3.光反应 暗反应 基粒类囊体 膜(光合膜)叶绿体间质4. PC Fd Z Pheo5. H2O NADP+6.希尔(Hill )7.氯 锰8.红光区 紫光区 蓝光区9. 3 : 12 : 110.非循环式光合磷酸化 循环式光合磷酸化假循环式光合磷酸化非循环式光合磷酸化11
37、. ATP NADPH12. 核酮糖1, 5 一二磷酸(RuBP3-磷酸甘油酸(PGA 核酮糖1,5-二磷酸羧化酶(RuBPC 13.烯醇式磷酸丙酮酸(PEP 草 酰乙酸维管束鞘细胞叶肉细胞14.叶绿体 细胞质15.低 16.水 稻 棉花 小麦 甘蔗 玉米高梁 仃.乙醇酸 叶绿体 线粒体 过氧化 物体 18.高五、问答题1.植物的叶片为什么是绿色的?秋天树叶为什么会呈现黄色或红色?光合色素主要吸收红光和蓝紫光,对 绿光吸收很少,所以植物的时片呈绿色。秋天树 叶变黄是由于低温抑制了叶绿素的生物合成, 已 形成的叶绿素也被分解破坏,而类胡萝卜素比较 稳定,所以叶片呈现黄色。至于红叶,是因为秋 天降
38、温,体内积累较多的糖分以适应寒冷, 体内 可溶性糖多了,就形成较多的花色素,叶子就呈 红色。2 简要介绍测定光合速率的三种方法及原 理?测定光合速率的方法:(1)改良半叶 法:主要是测定单位时间、单位面积叶片干重的 增加量;(2)红外线C02分析法,其原理是 C02对红外线有较强的吸收能力,CO2量的多 少与红外线降低量之间有一线性关系;(3)氧电 极法:氧电极由铂和银所构成,外罩以聚乙烯薄 膜,当外加极化电压时,溶氧透过薄膜在阴极上 还原,同时产生扩散电流,溶氧量越高,电流愈 强。3简述叶绿体的结构和功能。叶绿体外有两层被膜,分别称为外膜 和内膜,具有选择透性。叶绿体膜以内的基础物 质称为间
39、质。间质成分主要是可溶住蛋白质(酶) 和其它代谢活跃物质。在间质里可固定CO2形成 和贮藏淀粉。在间质中分布有绿色的基粒,它是 由类囊体垛叠而成。光合色素主要集中在基粒之 中,光能转变为化学能的过程是在基粒的类囊体 质上进行的。4. 光合作用的全过程大致分为哪三大步 骤?(1) 光能的吸收传递和转变为电能过程。(2) 电能转变为活跃的化学能过程。(3)活跃 的化学能转变为稳定的化学能过程。5. 光合作用电子传递中,PQ有什么重要的生 理作用7光合电子传递链中质体醌数量比其他 传递体成员的数量多好几倍,具有重要生理作 用:(1) PQ具有脂溶性,在类囊体膜上 易于移动,可沟通数个电子传递链,也有
40、助于两 个光系统电子传递均衡运转。(2) 伴随着PQ的氧化还原,将2H+ 从间质移至类囊体的膜内空间,既可传递电子,又可传递质子,有利于质子动力势形成,进而促进ATP的生成。6. 应用米切尔的化学渗透学说解释光合磷酸化 机理在光合链的电子传递中,PQ可传递电子和质子,而FeS蛋白,Cytf等只能传递电子, 因此,在光照下PQ不断地把接收来的电子传给 FeS蛋白的同时,又把从膜外间质中获得的H+ 释放至膜内,此外,水在膜内侧光解也释放出 H+,所以膜内侧H+浓度高,膜外侧H+浓度低, 膜内电位偏正,膜外侧偏负,于是膜内外使产主 了质子动力势差(pmf)即电位差和pH差,这 就成为产生光合磷酸化的
41、动力,膜内侧高化学势 处的H+可顺着化学势梯度,通过偶联因子返回 膜外侧,在ATP酶催化下将ADP和Pi合成为ATR7. C3途径是谁发现的?分哪几个阶段?每个 阶段的作用是什么?C3途径是卡尔文(Calvin )等人发现 的。可分为二个阶段:(1)羧化阶段,CO2被固 定,生成3-磷酸甘油酸,为最初产物;(2)还 原阶段:利用同化力(NADPHATR将3-磷酸 甘油酸还原成3-磷酸甘油醛-光合作用中的第 一个三碳糖;(3)更新阶段,光合碳循环中形成 的3-磷酸甘油醛,经过一系列的转变,再重新 形成RuBP的过程。8 C3途径的调节方式有哪几个方面?(1)酶活化调节:通过改变叶的内部环 境,间
42、接地影响酶的活性。如间质中pH的升高, Mg2+浓度升高,可激活 RuBPCase和Ru5P激 酶。(2)质量作用的调节,代谢物的浓度可 以影响反应的方向和速率。(3)转运作用的调节,叶绿体内的光合 最初产物-磷酸丙糖,从叶绿体运到细胞质的数 量,受细胞质里的Pi数量所控制。Pi充足,进 入叶绿体内多,就有利于叶绿体内磷酸丙糖的输 出,光合速率就会加快。9 如何解释 C4植物比 C3植物的光呼吸 低?C3植物PEP羧化酶对C02亲和力高, 固定CO2的能力强,在叶肉细胞形成 C4二羧酸 之后,再转运到维管束鞘细胞,脱羧后放出CO2 就起到了 CO2泵的作用,增加了 C02浓度,提 高了 RuB
43、P羧化酶的活性,有利于 CO2的固定 和还原,不利于乙醇酸形成,不利于光呼吸进行, 所以C4植物光呼吸测定值很低。而C3植物,在叶肉细胞内固定 C02叶肉细胞的CO2 /O2的比值较低,此时,RuBP 加氧酶活性增强,有利于光呼吸的进行,而且 C3植物中RuBF羧化酶对CO2亲和力低,光呼吸 释放的CO2,不易被重新固定。10.如何评价光呼吸的生理功能?光呼吸是具有一定的生理功能的,也有害处:(1)有害的方面:减少了光合产物的形 成和累积,不仅不能贮备能量,还要消耗大量能 量。(2)有益之处:消除了乙醇酸的累积 所造成的毒害。此过程可以作为丙糖和氨基酸 的补充途径。防止高光强对叶绿体的破坏,消
44、 除了过剩的同化力,保护了光合作用正常进行。消耗了 CO2之后,降低了 O2/CO2之比,可提高RuBF羧化酶的活性, 有利于碳素同化作用的进行。11.简述CAM直物同化CO2的特点这类植物晚上气孔开放,吸进 CO2 在PEF羧化酶作用下与PEP吉合形成苹果酸累积 于液泡中。白天气孔关闭,液泡中的苹果酸便运 到细胞质,放出 CO2参与卡尔文循环形成淀粉 等。12. 作物为什么会出现“午休"现象?(1) 水分在中午供给不上,气孔关闭;(2) CO2供应不足;(3)光合产物淀粉等来不 及分解运走,累积在叶肉细胞中,阻碍细胞内 C02的运输;(4)生理钟调控。13 .提高植物光能利用率的途
45、径和措施有哪些?( 1)增加光合面积:合理密植;改善株型。(2) 延长光合时间:提高复种指数;延长生育期 补充人工光 照。(3)提高光合速率:增加田间CO2浓度;降低光呼吸。第四章植物的呼吸作用一、名词解释1. 有氧呼吸:指生活细胞在氧气的参与下,把某些有机物质彻底氧化分解,放出CO2并形成 水,同时释放能量的过程。2. 无氧呼吸:指在无氧条件下,细胞把某 些有机物分解成为不彻底的氧化产物,并释放能 量的过程。亦称发酵作用。3. 呼吸商:又称呼吸系数,简称 RQ是 指在一定时间内,植物组织释放C02的摩尔数与 吸收氧的摩尔数之比。4. 呼吸速率;又称呼吸孩度,以单位鲜重、干重或单位面积在单位时
46、间内所放出的C02的重量(或体积)或所吸收 02的重量(或体积) 来表示。5. 糖酵解:是指在细胞质内所发生的、由 葡萄糖分解为丙酮酸的过程。6. 三羧酸循环:丙酮酸在有氧条件下,通 过一个包括三羧酸和二羧酸的循环而逐步氧化分解生成C02的过程。又称为柠像酸环或 Krebs 环,简称TCA循环。7. 戊糖磷酸途径,简称PPP或 HMP是指 在细胞质内进行的一种葡萄糖直接氧化降解的酶促反应过程。8 呼吸链:呼吸代谢中间产物随电子和 质子,沿着一系列有顺序的电子传递体组成的电 子传递途径,传递到分子氧的总轨道。9.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。10 .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H20或H2O2的氧化酶类。11.抗氰呼吸:某些植物组织对氰化物不敏感 的那部分呼吸。即在有氰化物存在的条件下仍有 一定的呼吸作用。12 无氧呼吸消失点:又称无氧呼吸熄灭点, 使无氧呼吸完全停止时环境中的氧浓度, 称为无 氧呼吸消失
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