植物生理学习题及答案(1-13章) 下载本文

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,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ADP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CO2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CO2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

1.光合生物所含的光合色素可分为四类,即 、 、 、 。叶绿素、类胡萝卜素、藻胆素、细菌叶绿素

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2.合成叶绿素分子中吡咯环的起始物质是 。光在形成叶绿素时的作用是使 还原成 。?-氨基酮戊二酸 原叶绿素酸酯 叶绿素酸酯

3.根据需光与否,笼统地把光合作用分为两个反应: 和 。前者是在叶绿体的 上进行的,后者在叶绿体的 中途行的,由若干酶所催化的化学反应。光反应 暗反应 基粒类囊体膜(光合膜) 叶绿体间质 4.P700的原初电子供体是 ,原初电子受体是 。P680的原初电子供体是 ,PC Fd Z Pheo 原初电子受体是 。

5.在光合电子传递中最终电子供体是 ,最终电子受体是 。H2O NADP+ 6.水的光解是由 于1937年发现的。希尔(Hill) 7.在光合放氧反应中不可缺少的元素是 和 。氯 锰

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 。红光区 紫光区 蓝光区

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 。3:1 2:1

10.光合磷酸化有三个类型: 、 和 ,通常情况下 占主导地位。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.光合作用中被称为同化能力的物质是 和 。ATP NADPH

12.卡尔文循环中的CO2的受体是 ,最初产物是 ,催化羧化反应的酶是 。核酮糖1,5一二磷酸(RuBP) 3-磷酸甘油酸(PGA) 核酮糖1,5-二磷酸羧化酶(RuBPC)

13.C4途径中CO2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 中进行的。烯醇式磷酸丙酮酸(PEP) 草酰乙酸 维管束鞘细胞 叶肉细胞

14.光合作用中,淀粉的形成是在 中进行的,蔗糖的形成是在 中进行的。叶绿体 细胞质 15.C4植物的CO2补偿点比C3植物 。低

16.农作物中主要的C3植物有 、 、 等,C4植物有 、 、 等,CAM植物有 、 等。水稻 棉花 小麦 甘蔗 玉米 高梁

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。乙醇酸 叶绿体 线粒体 过氧化物体

18.群体植物的光饱和点比单株 。高

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( )

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A.450nm的蓝光 B.650nm的红光 C. 大于685nm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. 450nm B.650nm C.大于665nm 5.光合作用中释放的氧来源于( )

A.CO2 B.H2O C.RuBP 6.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a B.叶绿素b C. 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、CO2 B.CO2、NADPH2、ATP C. CO2、H2O、ATP 8.发现光合作用固定CO2 的C4途径的植物生理学家是:( ) A.Hatch B.Calvin C. Arnon 9.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.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.CO2 饱和点 B.O2饱和点 C. CO2 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,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CO2的亲和力高于RuBP羧化酶。( ) (?)

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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。( ) (?)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。( )(?)

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CO2 分析法,其原理是CO2 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ATP。

7.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(Ca1vin)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(NADPH、ATP)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。

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