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第四章 植物的呼吸作用 【主要教学目标】 了解植物呼吸代谢的多条途径及其生理意义； 掌握呼吸作用的影响因素及其调控措施； 了解呼吸作用与农业生产的关系。 【习题】 一、名词解释 1呼吸作用 2有氧呼吸 3无氧呼吸 4呼吸商 5糖酵解（EMP） 6三羧酸循环（TCA） 7戊糖磷酸途径（PPP） 8呼吸链 9氧化磷酸化 10末端氧化酶 11. 抗氰呼吸 12无氧呼吸消失点 13呼吸速率 二、填空题 1有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别是 ，它们开始走的共同途径是 。 2EMP途径是在 中进行的，PPP途径是在 中进行的，洒精发酵是在 中进行的，TCA循环是在 中进行的。 3细胞色素氧化酶是一种含金属 和 的氧化酶。 4苹果削皮后会出现褐色就是 酶作用的结果，该氧化酶中含有金属 。 5天南星科海芋属植物开花时放热很多，其原因是它进行 的结果。 6线粒体氧化磷酸化活力功能的一个重要指标是 。 7呼吸作用的最适温度总是比光合作用的最适温度要 。 8早稻浸种催芽时，用温水淋种和时常翻种，其目的就是使 。 9氧化磷酸化的解偶联剂是 ，PPP途径的抑制剂是 。 三、选择题 1苹果贮藏久了，组织内部会发生：（ ） A. 抗氰呼吸 B. 酒精发酵 C糖酵解 2. 在植物正常生长的条件下，植物的细胞里葡萄糖降解主要是通过：（ ） A. PPP BEMP-TCA CEMP 3植物组织衰老时，戊糖磷酸途径在呼吸代谢途径中所占比例（ ） A. 上升 A. 下降 C维持一定水平 4种子萌发时，种皮末破裂之前只进行（ ） A. 有氧呼吸 B. 无氧呼吸 C光呼吸 5参与EMP各反应的酶都存在于：（ ） A. 细胞膜上 B. 细胞质中 C线粒体中 6TCA各反应的全部酶都存在于（ ） A. 细胞质 B. 液胞 C线粒体 7PPP中，各反应的全部酶都存在于（ ） A. 细胞质 B. 线粒体 C乙醛酸体 8在有氧条件下，葡萄糖的直接氧化途径是（ ） A. EMP B. PPP CTCA 9如果呼吸途径是通过EMP-TCA途径，那么C1/C6应为：（ ） A. 大于1 B小于1 C等于1 10在植物体内多种氧化酶中，不含金属的氧化酶是（ ） A. 细胞色素氧化酶 B酚氧化酶 C黄素氧化酶 四、是非判断与改正 1从发展的观点来看，有氧呼吸是由无氧呼吸进化而来的。（ ） 2有氧呼吸中O2并不直接参加到TCA循环中去氧化底物，但TCA循环只有在有O2条件下进行。（ ） 3在完整细胞中，酚与酚氧化酶处在不同细胞区域中。（ ） 4提高环境中O2的含量，可以使EMP速度加快。（ ） 5涝害淹死植株，是因为无氧呼吸进行过久，累积酒精，而引起中毒。（ ） 6果实成熟到一定时期都会出现呼吸跃变现象。（ ） 7绿色植物光呼吸的底物与呼吸作用的底物是相同的。（ ） 8淀粉种子安全含水量应在15%16%以下。（ ） 五、问答题 1呼吸作用多条路线论点的内容和意义如何？ 2PPP在植物呼吸代谢中具有什么生理意义？ 3呼吸作用糖的分解代谢途径有几种？在细胞的什么部位进行？ 4TCA的要点及生理意义如何？ 5. 什么叫末端氧化酶？主要有哪几种？ 6抗氰呼吸有何特点？ 7呼吸作用与光合作用的辩证关系表现在哪些方面？ 8测定呼吸速率的主要方法和原理如何？ 9长时间无氧呼吸植物为什么会死亡？ 10植物组织受到损伤时呼吸速率为何加快？ 11低温导致烂秧的原因是什么？ 12早稻浸种催芽时用温水淋种和翻堆的目的是什么？ 13呼吸跃变与果实贮藏的关系如何？在生产上有何指导意义？ 14果实成熟时产生呼吸跃变的原因是什么？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CO2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间内所放出的CO2的重量（或体积）或所吸收O2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CO2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H2O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，称为无氧呼吸消失点。 二、填空题 1有氧与无氧参与 糖酵解阶段 2细胞质 细胞质 细胞质 线粒体衬质 3铜 4酚氧化酶 铜 5抗氰呼吸 6P/O比 7高 8呼吸作用正常进行 9DNP（2，4-二硝基酚） Na3PO4 三、选择题 1B 2. B 3A 4B 5B 6C 7A 8B 9C 10C 四、是非判断与改正 1（） 2（）3（）4（）减慢 5（）6（）不相同 7（）12%13%以下 五、问答题 1呼吸作用多条路线论点的内容和意义如何？ 植物呼吸代谢多条路线论点是汤佩松先生提出来的，其内容是是：（1）呼吸化学途径多样性（EMP、PPP、TCA等）；（2）呼吸链电子传递系统的多样性（电子传递主路，几条支路，如抗氰支路）。（3）末端氧化酶系统的多样性（细胞色素氧化酶，酚氧化酶，抗坏血酸氧化酶，乙醇酸氧化酶和交替氧化酶）。这些多样性，是植物在长期进化过程中对不断变化的外界环境的一种适应性表现，其要点是呼吸代谢（对生理功能）的控制和被控制（酶活牲）过程。而且认为该过程受到生长发育和不同环境条件的影响，这个论点，为呼吸代谢研究指出了努力方向。 2戊糖磷酸途径在植物呼吸代谢中具有什么生理意义？ 戊糖磷酸途径中形成的NADPH是细胞内必需NADPH才能进行生物合成反应的主要来源，如脂肪合成。其中间产物核糖和磷酸又是合成核苷酸的原料，植物感病时戊糖磷酸途径所占比例上升，因此，戊糖磷酸途径在植物呼吸代谢中占有特殊的地位。 3呼吸作用糖的分解代谢途径有几种？在细胞的什么部位进行？ 有EMP、TCA和PPP三种。EMP和PPP在细胞质中进行的。TCA是在线粒体中进行的。 4三羧酸循环的要点及生理意义如何？ （1）三羧酸循环是植物有氧呼吸的重要途径。 （2）三羧酸循环一系列的脱羧反应是呼吸作用释放CO2的来源。一个丙酮酸分子可以产生三个CO2分子，当外界CO2浓度增高时，脱羧反应减慢，呼吸作用受到抑制。三羧酸循环释放的CO2是来自于水和被氧化的底物。 （3）在三羧酸循环中有5次脱氢，再经过一系列呼吸传递体的传递，释放出能量，最后与氧结合成水。因此，氢的氧化过程，实际是放能过程。 （4）三羧酸循环是糖、脂肪、蛋白质和核酸及其他物质的共同代谢过程，相互紧密相连。 5. 什么叫末端氧化酶？主要有哪几种？ 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H2O或凡H202的氧化酶都称为末端氧化酶。如：细胞色素氧化酶、交替氧化酶（抗氰氧化酶）、酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶、黄素氧化酶等，也有把过氧化氢物和过氧化物酶列入其中。 6抗氰呼吸有何特点？ 已知抗氰呼吸电子传递的途径不通过细胞色素系统，而是由泛醌传递给一个受体（X），再由X直接传递给氧，这样就越过了磷酸化部位II、III，对氰化物不敏，且P/O比为1或1。因此，在进行抗氰呼吸时有大量热能释放。抗氰呼吸的强弱除了与植物种类有关外，也与发育状况、外界条件有关。且抗氰呼吸在正常途径受阻时得到加强，所以抗氰呼吸是一种与正常呼吸途径交替进行的适应性过程。 7呼吸作用与光合作用的辩证关系表现在哪些方面？ （1）光合作用所需的ATP和NADP+与呼吸作用所需的ATP和NADP+是相同的。这两种物质在光合和呼吸中共用。 （2）光合作用的碳循环与呼吸作用的戊糖磷酸途径基本上是正反反应关系。二者之间有许多中间产物是可以交替使用的。 （3）光合释放的CO2可供呼吸利用，而呼吸作用释放的CO2能力光合作用同化。 8长时间无氧呼吸植物为什么会死亡？ （1）无氧呼吸产生酒精，酒精使细胞质的蛋白质变性。（2）氧化1mol葡萄糖产生的能量少。要维持正常的生理需要就要消耗更多的有机物，这样体内养分耗损过多。（3）没有丙酮酸的有氧分解过程，缺少合成其他物质的原料。 9植物组织受到损伤时呼吸速率为何加快？ 原因有二：一是原来氧化酶与其底物在结构上是隔开的，损伤使原来的间隔破坏，酚类化合物迅速被氧化。二是损伤使某些细胞转变为分生状态，形成愈伤组织以修复伤处，这些生长旺盛的细胞当然比原来的休眠或成熟组织的呼吸速率要快得多。 10低温导致烂秧的原因是什么？ 是因为低温破坏了线粒体的结构，