植物生理学习题与题解(2)

24、PSII 的原初电子供体是PC。（ ） 25、PSI 的原初电子受体是Pheo。（ ）

(三) 简答题

1、光合作用有哪些重要意义？

2、植物的叶片为什么是绿的？秋天时，叶片为什么又会变成黄色或红色？ 3、简单说明叶绿体的结构及其功能。

4、光合磷酸化有几种类型？其电子传递有何特点？ 5、什么叫希尔反应？有何意义？

6、光合C3途径可分为几个阶段？每个阶段有何作用？ 7、作物为什么会有“午休”现象？ 8、如何理解C4植物比C3植物的光呼吸低？ 9、为什么追加氮肥可以提高光合速率？ 10、生产上为何要注意合理密植？

11、试述提高植物光能利用率的途径和措施。 12、试述光合磷酸化的机理。 13、试述光合作用的电子传递途径。

14、什么叫光反应？什么叫碳反应？他们之间有什么关系？ 15、用什么方法证明光合作用产生的氧来源于H2O, 而不是CO2。

五、思考与讨论

1、为什么说绿色植物的光合作用是地球上一切生物所需的能量来源？ 2、为什么C4植物的光合效率高于C3植物？ 3、如何提高农作物的光合速率？

精选习题答案 （一）选择题

1、C 2、C 3、B 4、C 5、C 6、A 7、C 8、A 9、A 10、C 11、C 12、A 13、B 14、A 15、B 16、A 17、B 18、C 19、B 20、B 21、D 22、B 23、D 24、C 25、B （二）是非题

1、× 2、√ 3、√ 4、× 5、√ 6、√ 7、× 8、× 9、√10、× 11、√ 12、× 13、√ 14、× 15、√ 16、× 17、√18、√ 19、× 20、√ 21、× 22、× 23、× 24、× 25、×

（三）问答题

1、答：（1）光合作用是制造有机物质糖类的重要途径；（2）光合作用将太阳能转变为可贮存的化学能；（3）可维持大气中

氧和二氧化碳的平衡。

2、答：绿色叶子含有叶绿素和类胡萝卜素，主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收很少，故绿叶呈绿色，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苷，叶子就呈红色。

3、答：叶绿体有两层被膜，分别称为外膜和内膜，对物质进出具有选择性。叶绿体膜以内的基础物质为基质。基质成分主

要是可溶性蛋白质、脂质、色素和无机盐等。在基质里可固定CO2形成淀粉。在基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膜上进行的。

4、答：光合磷酸化一般可分为二个类型，他们的类型和特点是：

（1）非循环光合磷酸化 OEC将水裂解后，把H+释放到类囊体腔内，把电子传递到PSⅡ。电子在光合电子传递链中传递时，伴随着类囊体外侧的H+转移到腔内，由此形成了跨膜的H+浓度差，引起了ATP的形成；与此同时把电子传递到PSI去，进一步提高了能位，而使H+还原NADP+为NADPH。在这个过程中，电子传递是一个开放的通路，故称为非循环光合磷酸化。非循环光合磷酸化在基粒片层进行，它在光合磷酸化中占主要地位。

（2）循环光合磷酸化 PSI产生的电子经过一些传递体传递后，伴随形成腔内外H+浓度差，只引起ATP的形成，而不放O2，也无NADP+还原反应。在这个过程中，电子经过一系列传递后降低了能位，最后经过PC重新回到原来的起点，也就是电子的传递是一个闭合的回路，故称为循环光合磷酸化。循环光合磷酸化在基质片层内进行，在高等植物中可能起着补充ATP不足的作用。

5、答：离体叶绿体加到具有适当氢接受体的水溶液中，在光下所进行的光解，并放出氧的反应，称为希尔反应。

这一发现使光合作用机理的研究进入一个新阶段，是开始应用细胞器研究光合电子传递的开始，并初步证明了氧的释放是来源于水。

6、答：光合C3途径可分为三个阶段：（1）羧化阶段。CO2被固定，生成了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3-磷酸甘油醛，是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。

7、答：（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运走，累积在叶肉细胞中，

阻碍细胞内的运输；（4）太阳光强度过强。

8、答：C4植物，PEP羧化酶对CO2亲和力高，固定CO2的能力强，在叶肉细胞形成C4二羧酸后，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CO2浓度，提高了RuBP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CO2，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RuBP羧化酶对CO2亲和力低，光呼吸释放的CO2不易被重新固定。

9、答：原因有两个方面：一方面是间接影响，即能促进叶片生长，叶面积增大，叶片数目增多，增加光合面积。另一方面

是直接影响，即促进叶绿素含量急剧增加，加速光反应。氮亦能增加叶片蛋白质含量，而蛋白质是酶的主要组成部分，使暗反应顺利进行。总之施N肥可促进光合作用的光反应和碳反应。

10、答：栽培作物如果过稀，其株数少，不能充分利用光能。如果过密，植株中下层叶片受到光照少，往往在光补偿点以下，

这些叶子不能制造养分反而变成消耗器官。因此，过稀过密都不能获得高产。

11、答：（一）增加光合面积：（1）合理密植；（2）改善株型。

（二）延长光合时间：（1）提高复种指数；（2）延长生育期；（3）补充人工光照。 （三）提高光合速率：（1）增加田间CO2浓度；（2）降低光呼吸。

12、答：在类囊体膜的光合作用电子传递过程中，PQ可传递电子和质子，PQ在接受水裂解传来的电子的同时，又接收膜

外侧传来的质子。PQ 将质子带入膜内侧，将电子传给PC，这样，膜内侧质子浓度高而膜外侧低，膜内侧电位较膜外侧高。于是膜内外产生质子浓度差（△PH）和电位差（△ψ），两者合称为质子动力，即为光合磷酸化的动力 。当H+沿着浓度梯度返回膜外侧时，在ATP合酶催化下，ADP和Pi脱水形成ATP。 13、答：光合作用电子传递链如下图：

光? HO放氧复合体Tyr?P680?Pheo?QA?QB?PQ?Cytb6f?PC2

?P700?Ao?A1?Fe?Sx?Fe—SA,B?Fd?Fp?NADP?NADPH?H???光

14、答： ①光合作用的光反应是指在光照条件下，在叶绿体的类囊体膜上的叶绿体色素吸收光能、传递光能和最后将光能传递给反应中心色素分子（P680和P700），被激发的P680和P700的电子沿着电子传递体传递，并引起叶绿体类囊体膜内侧的H2O裂解放O2，所产生电子填补P680+ 和P700+失去的电子，在电子传递链的电子传递过程中产生了ATP和NADPH。即由光能转变为化学能，为碳反应提供能量的过程。

②光合作用的碳反应是指在叶绿体的基质中进行的过程，包括卡尔文循环、C4途径和CAM途径。它们利用光反应产生的ATP和NADPH，在一系列酶的催化下，使RuBP与CO2结合，最终形成糖类。

15、答： 1941年美国科学家，S.Ruben 和M.D.Kamen 及其同事，利用浓缩同位素氧（18O2），确定了光合作用产生的氧全部来源于水，而不是CO2，具体证明方法是：

①C16O2+H218O→[CH216O]+16

，18

O2

②C16O2+H218O→[CH218O]+16O2 ③C16O2+2H218O→[CH216O]+H16O+18O2

经发现，用H218O进行光合作用所产生的O2，实质上与所用水含的18O相同，从中证明反应③中O2是分解水而来的，而不是从CO2及H2O和CO2反应得到的。

第四章 植物呼吸作用

（一）选择题

1、水果藏久了，会发生酒味，这很可能是组织发生 ( )所致。

A、抗氰呼吸

B、糖酵解

C、酒精发酵

2、在呼吸作用中，三羧酸循环的场所是 ( )。

A、细胞质

B、线粒体基质

C、叶绿体

3、种子萌发时，种皮未破裂之前主要进行呼吸作用的类型是 ( )。

A、有氧呼吸

4、三羧酸循环是（ ）首先发现的。

A、G·Embden

B 、J·K·Parnas

C 、Krebs

B、无氧呼吸

C、光呼吸

5、三羧酸循环的各个反应的酶存在于( )。

A、线粒体 B、溶酶体 C、微体

6、三羧酸循环中，1分子的丙酮酸可以释放（ ）个分子的CO2。

A 、3

B 、1

C 、2

7、糖酵解中，每摩尔葡萄糖酵解能产生2mol的丙酮酸以及（ ）摩尔的ATP。

A 、3

B 、2

C 、1

8、糖酵解产生的NADH，其电子传给呼吸链，经细胞色素系统至氧，生成H2O，其P/O比为 ( )。

A 、2

B 、1.5

C 、3

9、EMP和PPP的氧化还原辅酶分别为 ( )。

A 、NAD+、FAD

B 、NADP+、NAD+

C 、NAD+、NADP+

10、细胞中1mol丙酮酸完全氧化，能产生的ATP数是( )。

A 、30mol

B 、38mol

C 、12.5mol

11、在下列的植物体氧化酶中，（ ）不含金属。

A、细胞色素氧化酶 12、呼吸作用的底物为 ( )。

A、有机物和O2

B 、CO2和H2O

C、有机物和CO2

B、酚氧化酶

C、黄素氧化酶

13、戊糖磷酸途径主要受（ ）调节。

A 、NADH

B 、NADPH

C 、FADH2

14、如果呼吸底物为一些富含氢的物质，如脂肪和蛋白质，则呼吸商( )。

A、小于1

B、等于1

C、大于1

15、如果把植物从空气中转移到真空装置内，其呼吸速率将( )。

A、加快

（二） 是非题

1、糖酵解途径是在线粒体内发生的。( )

2、在种子吸水后种皮未破裂之前，种子主要进行无氧呼吸。( ) 3、戊糖磷酸途径在幼嫩组织中所占比例较大，在老年组织中所占

比例较小。( )

4、高等植物细胞将1mol葡萄糖完全氧化时，净生成38 mol ATP。( ) 5、细胞色素氧化酶普遍存在于植物组织中。( ) 6、线粒体为单层膜的细胞器。( )

7、如果降低环境中的O2含量，细胞的糖酵解速度会减慢。( ) 8、呼吸作用不一定都有氧的消耗和CO2的释放。( ) 9、糖酵解过程不能直接产生ATP。( )

10、巴斯德效应描述的是三羧酸循环的问题。( )

11、氧化磷酸化是氧化作用和磷酸化作用相偶联进行的过程。( ) 12、呼吸底物如果是蛋白质，呼吸商则等于1。( ) 13、呼吸作用的电子传递链位于线粒体的基质中。( ) 14、由淀粉转变为G-1-P时，需要ATP作用。( )

15、涝害淹死植株是因为无氧呼吸进行过久，累积了酒精，而引起中毒。( ) （三）问答题

B、不变

C、减慢

1、呼吸作用有什么生理意义？

2、植物细胞呼吸主要有哪些途径？这些途径发生在细胞的哪些位置？各途径之间有什么联系？ 3、线粒体内膜上电子传递链的复合体Ⅰ、复合体Ⅱ、复合体Ⅲ和复合体Ⅳ各有什么特点？ 4、陆生高等植物无氧呼吸过久就会死亡，为什么？

5、粮食贮藏时要降低呼吸速率还是要提高呼吸速率？为什么？ 6、果实成熟时产生呼吸骤变的原因是什么？

7、春天如果温度过低，就会导致秧苗发烂，这是什么原因？ 8、三羧酸循环的要点和生理意义是什么？ 9、试述氧化磷酸化作用的机理。

10、植物细胞中1mol蔗糖彻底氧化成CO2和H2O时可产生多少mol ATP？

五、思考与讨论

1、光合作用和呼吸作用有何关系？ 2、光合磷酸化和氧化磷酸化有何异同？ 3、分析下列措施所起的作用。 （1）将果蔬贮存在低温下。

（2）小麦、水稻、玉米、高粱等粮食贮藏之前要晒干。 （3）给作物中耕松土。

（4）早春寒冷季节，水稻浸种催芽时，常用温水淋种和不时翻种。 4、植物的光呼吸和暗呼吸有哪些区别？ 精选习题答案 （一）选择题 1、C

2、B

3、B

4、C

5、A

6、A

7、B

8、B

9、C

10、 C 11、 C 12、 A 13、B （二）是非题 1、× 11、√

2、√ 12、×

3、× 13、×

4、× 14、×

14、 A 15、 C

5、√ 15、√

6、×

7、×

8、√

9、×

10、×

（三）问答题

1、(1) 呼吸作用提供植物生命活动所需的大部分能量。植物对矿质营养的吸收和运输、有机物的合成和运输、细胞的分裂

和伸长，植株的生长和发育等，都是靠呼吸作用提供能量。

(2) 呼吸过程中间产物为其他化合物合成提供原料。即呼吸作用在植物体内有机物转变方面起着枢纽作用。 2、植物细胞呼吸主要有三条途径：糖酵解、三羧酸循环和戊糖磷酸途径。

糖酵解和戊糖磷酸途径是在细胞质中进行的；三羧酸循环在线粒体中进行。糖酵解、戊糖磷酸途径和三羧酸循环是相互联系的。糖酵解过程是细胞利用呼吸底物蔗糖等分解成Glu，Glu进一步转变为丙酮酸的过程；而三羧酸循环是丙酮酸

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