植物生理学习题剖析.doc

第一章 植物的水分生理一、选择题1.水孔蛋白的N端和C端部分都含有高度保守的(C )序列。A. Ala-Pro-AsnB. Asn-Ala-ProC. Asn-Pro-Ala2.典型的植物细胞水势公式是 (A )。A.w=s+p+g+mB.w=s+p+gC.w=s+p+m3.在下列三种情况中，当（A ）时细胞吸水。A、外界溶液水势为-0.6MPa，细胞水势-0.7MPaB、外界溶液水势为-0.7MPa，细胞水势-0.6MPaC、两者水势均为-0.9MPa4.在相同温度和相同压力的条件下，溶液中水的自由能比纯水的 ( B)。A、高B、低C、相等5.把一个低细胞液浓度的细胞放入比其浓度高的溶液中，其体积(B )。A、变大B、变小C、不变6.在正常情况下，测得洋葱鳞茎表皮细胞的w大约为 (A )。A、 -0.9MPaB、 -9MPaC 、-90MPa7.在植物水分运输中，占主要位置的运输动力是 (B )。A、根压B、蒸腾拉力C、渗透作用8.水分以气体状态从植物体的表面散失到外界的现象，称为 ( B)。A、吐水现象B、蒸腾作用C、伤流9.蒸腾速率的表示方法为 ( B)。A、gkg-1B、gm-2h-1C、gg-110.影响蒸腾作用的最主要外界条件是 (A )。A、光照B、温度C、空气的相对湿度11.水分经胞间连丝从一个细胞进入另一个细胞的流动途径是 ( B)。A、质外体途径B、共质体途径C、跨膜途径12.等渗溶液是指 ( B)。A、压力势相等但溶质成分可不同的溶液B、溶质势相等但溶质成分可不同的溶液C、溶质势相等且溶质成分一定要相同的溶液13.蒸腾系数指 ( C)。A、一定时间内，在单位叶面积上所蒸腾的水量B、植物每消耗1kg水时所形成的干物质克数C、植物制造1g干物质所消耗水分的克数14.木质部中水分运输速度比薄壁细胞间水分运输速度 (A ) 。A、快 B、慢 C、一样15.植物的水分临界期是指 (A )。A、对水分缺乏最敏感的时期 B、对水需求最少的时期 C、对水利用率最高的时期16.水分在绿色植物中是各组分中占比例最大的，对于生长旺盛的植物组织和细胞其水分含量大约占鲜重的 (C )。A、50%70% B、90%以上 C、70%90%三、简答题1. 从植物生命活动的角度分析水分对植物生长有何重要性。水分对植物生长的重要性主要体现在：(1) 水是细胞质的主要组成成分；(2) 水分是重要代谢过程的反应物质和产物；(3) 细胞分裂和伸长都需要水分；(4) 水分是植物对物质吸收和运输及生化反应的溶剂；(5) 水分能使植物保持固有姿态；(6) 可以通过水的理化特性调节植物周围的大气温度、湿度等。对维持植物体温稳定和降低体温也有重要作用。2. 水分是如何从土壤中运输到根部导管的?水分又是如何运输到叶片的？水分运输到根部导管的途径有3条：（1）质外体途径：指水分通过细胞壁，细胞间隙等部分的移动方式。（2）跨膜途径：指水分从一个细胞移动到另一个细胞，要两次经过质膜的方式。（3）共质体途径：指水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝，移动到另一个细胞的细胞质的方式。通过上述3条途径，水分就可以从根的表面进入到导管。水分运输到根部导管之后，接着经过导管或管胞向上运输到茎、叶和其他器官，供植物各种代谢的需要或者蒸腾到体外。3. 水分是如何跨膜运输到细胞内以满足正常的生命活动需要的?水分跨膜运输到细胞内的途径有两条，一是通过膜脂双分子层的间隙以扩散作用的途径进入，二是通过膜上的水孔蛋白）形成的水通道进入，前者运输速度较快，后者运输速度较慢。水分之所以能进入细胞内，是由于细胞内的水势较低，细胞外的水势较高，水分就顺着水势梯度进入细胞内，即通过渗透作用进入细胞内。4. 植物的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) 促进植物对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。5. 为什么在黑暗条件下叶片的气孔会关闭？叶片气孔在暗条件下会关闭，这是因为在暗条件下：(1) 保卫细胞不能进行光合作用合成可溶性糖；且由于pH值降低，原有的可溶性糖向淀粉合成方向转化；(2) 原有的苹果酸可能向外运出或向淀粉的合成方向进行；(3) K+和Cl-外流。最终使保卫细胞中的可溶性糖、苹果酸、K+和Cl-浓度降低，水势升高，水分外渗，气孔关闭。6. 作物施肥次数过密和过量，为什么会伤害作物？施肥过密和过量，会使土壤溶液的水势变低，若植物的根部水势高于土壤溶液的水势时，根部不但吸不了水，反而会向外排水，时间一长，植物就会缺水，表现出萎蔫。7. 近年来兴起的灌溉技术有哪些？有什么优点？近年来兴起了两种技术：喷灌技术和滴灌技术。喷灌技术：指利用喷灌设备将水喷到作物的上空成雾状，再降落到作物或土壤中。滴灌技术：是指在地下或土表装上管道网络，让水分定时定量地流出到作物根系的附近。上述两种方法都可以更有效地节约和利用水分，同时使作物能及时获得水分。第二章 植物的矿质营养一、选择题1、氮是构成蛋白质的主要成分，占蛋白质含量的（ B ）。A、10%20% B、1618% C、5%10%2、根据实验测定，一共有（ B ）种元素存在于各种植物体中。A、50多种 B、60多种 C、19种2、 到目前为止，发现植物生长发育所必需的矿质元素有（ C）种。A、16 B、13 C、173、 高等植物的老叶由于缺少（ A）元素而发病。A、氮 B、钙 C、铁4、 流动镶嵌膜模型的主要特点是（ B）。A、膜的稳定性 B、膜的流动性 C、膜的多择性5、 植物体缺硫时，发现有缺绿症，嫩叶表现为（B ）。A、只有叶脉绿 B、叶脉失绿 C、叶全失绿6、 豆科植物共生固氮作用有3种不可缺少的元素，分别是（C ）。A、硼、铁、钼 B、钼、锌、镁 C、铁、钼、硫7、 在植物细胞对离子吸收和运输时，膜上起质子泵作用的是（ A）。A、H+-ATPase B、NAD激酶 C、H2O2酶8、 硝酸盐还原成亚硝酸盐的过程是在细胞（B ）中进行的。A、叶绿体 B、细胞质 C、线粒体10、栽培叶菜类时，可多施（A ）。A、氮肥 B、磷肥 C、钾肥11、质膜上的离子通道运输属于（B ）运输方式。A、主动运输 B、被动运输 C、被动运输和主动运输12、膜上镶嵌在磷脂之间，甚至穿透膜的内外表面的蛋白质称（ A）。A、整合蛋白 B、周围蛋白 C、外在蛋白13、在给土壤施过量的石灰之后，会导致植物缺（C ）。A、H和O B、Mo C、Cu和Zn14、用砂培法培养棉花，当其第4叶（幼叶）展开时，其第1叶表现出缺绿症。在下列三种元素中最有可能缺（A ）。A、钾 B、钙 C、铁15、植物根部吸收的离子向地上部运输时，主要通过（A ）途径。A、质外体 B、韧皮部 C、共质体三、问答题1、植物必需的矿质元素要具备哪些条件？植物必需的矿质元素要具备3个条件：（1）缺乏该元素植物生长发育发生障碍,不能完成生活史；（2）除去该元素则表现专一的缺乏症，而且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应表现直接的效果而不是间接的。2、植物必需矿质元素在植物体内有什么生理作用？一是作为碳化合物部分的营养作用，如氮、硫；二是作为能量贮存和结构完整性的营养作用，如磷、硅、硼；三是作为仍保留离子状态的营养作用，如钾、钙、镁、氯、锰、钠；四是作为参与氧化还原反应的营养作用，如铁、锌、铜、镍、钼。3、 根系是怎样吸收矿质元素的？根系吸收离子的过程是：（1）把离子吸附在根部细胞表面。这是通过离子吸附交换过程完成的，这一过程不需要消耗代谢能，吸附速度很快；（2）离子进入根的内部。离子由根部表面进入根部内部可通过质外体，也可通过共质体。质外体运输只限于根的内皮层以外；离子与水分只有转入共质体才可进入维管束。共质体运输是离子通过膜系统（内质网等）和胞间连丝，从根表皮细胞经过内皮层进入木质部，这一过程是主动吸收；（3）离子进入导管。可能是主动地有选择性地从导管周围薄壁细胞向导管进入，也可能是离子被动地随水分的流动而进入导管。4、 生物膜有哪些结构特点？生物膜的结构特点是：膜一般是由磷脂双分子层和镶嵌的蛋白质组成。磷脂分子的亲水性头部位于膜的表面，疏水性尾部在膜的内部。膜上的蛋白质有些是与膜的外表面相连，称为外在蛋白，亦称周围蛋白；有些是镶嵌在磷脂之间，甚至穿透膜的内外表面，称为内在蛋白（intrinsic protein），亦称整合蛋白。由于蛋白质在膜上的分布不均匀，膜的结构不对称，部分蛋白质与多糖相连。膜脂和膜蛋白是可以运动的。膜厚710nm。5、 固氮酶复合物有哪些特性？生物固氮的过程和原理是怎么样的？固氮酶复合物有两种组分：一种含有铁，叫铁蛋白（Fe protein），又称固氮酶还原酶（dinitrogenase reductase），由两个3772 kDa的亚基组成。每个亚基含有一个4Fe-4S2-簇，通过铁参与氧化还原反应，其作用是水解ATP，还原钼铁蛋白；另一种含有钼和铁，叫钼铁蛋白（MoFe Protein），又称固氮酶（dinitrogenase），由4个180225kDa的亚基组成，每个亚基有2个Mo-Fe-S簇,作用是还原N2为NH3。铁蛋白和钼铁蛋白要同时存在才能起固氮酶复合物的作用，缺一则没有活性。固氮酶复合物遇O2很快被钝化。生物固氮是把N2NH3的过程，主要变化如下：在整个固氮过程中，以铁氧还蛋白（Fd还）为电子供体，去还原铁蛋白（Fe氧），成为（Fe还），后者进一步与ATP结合，并使之水解，使铁蛋白（Fe还）发生构象变化，把高能电子转给钼铁蛋白（MoFe氧）成为MoFe还，MoFe还接着还原N2为NH3。6、 为什么说合理施肥可以增加产量？在作物栽培过程中，一可根据不同的植物对各种必需元素的需要量不同来施肥，如栽种以果实籽粒为主要收获对象的禾谷类作物时，要多施一些磷肥，以利籽粒饱满；栽培根茎类作物（如甘薯、马铃薯）时，则可多施钾肥，促进地下部分累积糖类；栽培叶菜类作物时，可偏施氮肥，使叶片肥大。二可根据同一种植物的生育期不同对各种必需元素的需要量不同来进行施肥，在萌发期间，因种子本身贮藏有养分，故不需要吸收外界肥料；随着幼苗的长大，吸肥渐强；将近开花、结实时，矿质养料进入最多；以后随着生长的减弱，吸收下降，至成熟期则停止吸收，衰老时甚至有部分矿质元素排出体外。因为合理施肥能改善光合性能，即增大光合面积，提高光合能力，延长光合时间，有利于光合产物分配利用等，通过光合过程形成更多的有机物，获得高产。所以合理施肥可以提高作物产量。7、 采取哪些措施可以提高肥效？提高肥效的措施：（1）适当灌溉，保持土壤有足够的水分；（2）适当深耕，让土壤深层含有较多的养分；（3）改善施肥方式，如把根外施肥、深层施肥等结合起来。8、 扩散作用、离子通道运输、载体运输、质子泵运输和胞饮作用运输溶质各有什么特点？扩散作用主要包括简单扩散和易化扩散。简单扩散（simple diffusion），指溶质从浓度高的区域跨膜移向浓度较低的邻近区域的物理过程，决定简单扩散的主要因素是细胞内外浓度梯度，一般而言，非极性溶质如O2、CO2、NH3等等，由单纯扩散通过磷脂双子層进入膜内。易化扩散（facilitated diffusion）又称协助扩散，是指膜转运蛋白易让溶质顺浓度梯度或电化学梯度跨膜转运，不需要细胞提供能量。参与易化扩散的膜转运蛋白（transport protein）有两种：通道蛋白和载体蛋白。离子运输通过上述两种蛋白的运输分别叫做通道运输和载体运输。离子通道运输溶质的特点是：细胞质膜上有内在蛋白构成的圆形孔道，横跨膜的两侧，离子通道可由化学方式及电化学方式激活，控制离子顺着浓度梯度和膜电位差，即电化学势梯度，被动地或单方向地跨质膜运输。例如：当细胞外的某一离子浓度比细胞内的该离子浓度高时，质膜上的离子通道被激活，通道门打开，离子将顺着跨质膜的电化学势梯度进入细胞内。质膜上的离子通道运输是一种简单扩散的方式，是一种被动运输。载体运输的特点是：质膜上的载体蛋白属于内在蛋白，它有选择地与质膜一侧的分子或离子结合，形成载体一物质复合物，通过载体蛋白构象的变化，透过膜，把分子或离子释放到质膜的另一侧。载体运输有3种方式：（1）由单向转运载体的运输；指载体能催化分子或离子单方向地跨质膜运输；（2）由同向运输器的运输；指运输器同时与H+和溶质结合，同一方向运输；（3）由反向运输器的运输，指运输器将H+带出的同时将分子或离子带入。质子泵运输的特点是：植物细胞对离子的吸收和运输是由膜上的生电质子泵推动的。生电质子泵亦称H+泵ATP酶或H+-ATP酶。ATP驱动质膜上的H+-ATP酶，将细胞内侧的H+向细胞外侧泵出，细胞外侧的H+浓度增加，结果使质膜两侧产生了质子浓度梯度和膜电位梯度，两者合称为电化学势梯度。细胞外侧的阳离子就利用这种跨膜的电化学势梯度经过膜上的通道蛋白进入细胞内；同时，由于质膜外侧的H+要顺着浓度梯度扩散到质膜内侧，所以质膜外侧的阴离子就与H+一起经过膜上的载体蛋白同向运输到细胞内。胞饮作用运输的特点是：当物质吸附在质膜时，质膜内陷，物质便进入，然后质膜内折，逐渐包围着物质，形成小囊泡并向细胞内部移动。囊泡把物质转移给细胞的方式有2种：（1）囊泡在移动过程中，其本身在细胞内溶解消失，把物质留在细胞质内；（2）囊泡一直向内移动，到达液泡膜后将物质交给液泡。9、 植物体内缺乏硫、钙、镁时会出现什么症状？植物缺硫时，细胞中的硫辛酸、辅酶A、硫胺素焦磷酸、谷胱甘肽、生物素、腺苷酰硫酸和3-磷酸腺苷等不能形成。表现出缺绿、矮化、花色素苷积累等。植物缺钙时，细胞壁形成受阻，影响细胞分裂，或者不能形成新细胞壁，出现多核细胞。生长受抑制，严重时幼嫩器官（根尖、茎端）溃烂坏死。镁是各种磷酸变位酶和磷酸激酶的活化元素。镁也可以活化DNA和RNA的合成过程。镁是叶绿素的组成成分之一。缺镁时，叶绿素不能合成，叶脉仍绿而叶脉之间变黄，有时呈红紫色。缺镁严重时，叶片还会形成褐斑坏死。10、 植物细胞内的硝酸盐是怎样还原成铵的？植物体内硝酸盐的还原成铵的过程是：硝酸盐还原成亚硝酸的过程是由细胞质中的硝酸还原酶（NR）催化的。NR由FAD、Cytb557和MoCo等组成。在还原过程中，电子从NAD(P)H传到FAD，再经Cytb557 传至MoCo，然后将NO3-还原为NO2-。由NO2-还原成NH4+的过程是由亚硝酸还原酶（NiR）催化的。由光合作用光反应产生的电子使Fdox变为Fdred，Fdred把电子传给NiR的Fe4-S4；Fe4-S4 又把电子传给NiR的西罗血红素，最后把电子交给NO2-，使NO2-变成NH4+。11、 植物体内的铵如何转化为氨基酸？植物体内铵的同化有4条途径：（1）谷氨酰胺合成酶途径。即铵与谷氨酸及ATP结合，形成谷氨酰胺。（2）谷氨酸合酶途径。谷氨酰胺与-酮戊二酸及NADH+H+（或还原型Fd）结合，形成2分子谷氨酸。（3) 谷氨酸脱氢酶途径。铵与-酮戊二酸及NAD(P)H+H+结合，形成谷氨酸。（4) 氨基交换作用途径。谷氨酸与草酰乙酸结合，在ASP-AT作用下，形成天冬氨酸和-酮戊二酸。谷氨酰胺与天冬氨酸及ATP结合，在AS作用下形成天冬酰胺和谷氨酸。12、植物体如何将硫酸盐转化为半胱氨酸？植物体内硫酸盐同化为半胱氨酸的过程是：硫酸根（SO42-）在ATP硫酸化酶的作用下与ATP结合成APS。APS在APS 磺基转移酶作用下与GSH结合形成S-磺基谷胱苷肽，S-磺基谷胱苷肽与GSH结合形成亚硫酸盐（SO32-），SO32-在亚硫酸盐还原酶作用下，由6Fdred提供电子形成硫化物（S2-）。S2-与O-乙酰丝氨酸结合，在O-乙酰丝氨酸硫解酶作用下形成半胱氨酸。13 液泡膜上有哪些运输蛋白？液泡膜上的运输蛋白主要有通道、反向运输器、H+泵和ABC运输器（ATPbinding cassette transporter），称结合ATP盒式结构域运输器，简称ABC运输器）等4种。通道包括Mal2、Cl、NO3阴离子进入的快速液泡通道（fast vacuolar channel），阴阳离子外出的慢速液泡通道（slow vacuolar channel）和Ca2+外出通道。质子泵包括依赖于ATP和PPi作用的H+输入泵。反向运输器包括使Na+H+、Ca2+H+、Cd2+H+、Mg2+H+、已糖H+和蔗糖H+反向运输器（H+外出，另一溶质进入）。ABC运输器负责输入花色素苷和PCCd2+。第三章 植物的光合作用一、选择题1、光合作用的产物主要以( )形式运出叶绿体。CA、蔗糖 B、淀粉 C、磷酸丙糖2、每个光合单位中含有( )个叶绿素分子。CA、100200 B、200300 C、2503003、叶绿体中由十几或几十个类囊体垛迭而成的结构称（B ）。A、间质 B、基粒 C、回文结构4、C3途径是由( )科学家发现的（C ）。A、Mitchell B、Hill C、Calvin5、叶绿素a和叶绿素b对可见光的吸收峰主要是在（C ）。A、绿光区 B、红光区 C、蓝紫光区和红光区6、类胡萝卜素对可见光的最大吸收峰在（A ）。A、蓝紫光区 B、绿光区 C、红光区7、PSII的光反应属于（C ）。A、长波光反应 B、中波光反应 C、短波光反应8、PSI的光反应属于（A）。A、长波光反应 B、短波光反应 C、中波光反应9、PSI的光反应的主要特征是（A ）。A、ATP的生成 B、NADP+的还原 C、氧的释放10、能引起植物发生红降现象的光是（ C）。A、450 mm的蓝光 B、650mm的红光 C、大于685nm的远红光11、正常叶子中，叶绿素和类胡萝卜素的分子比例约为（C ）。A、2：1 B、1：1 C、3：112、光合作用中光反应发生的部位是（A ）。A、叶绿体基粒 B、叶绿体基质 C、叶绿体膜13、光合作用碳反应发生的部位是（B ）。A、叶绿体膜 B、叶绿体基质 C、叶绿体基粒14、光合作用中释放的氧来源于（A ）。A、H2O B、CO2 C、RuBP15、C4途径中CO2的受体是（B ）。A、PGA B、PEP C、RuBP16、光合产物中淀粉的形成和贮藏部位是细胞中的（A ）。A、叶绿体基质 B、叶绿体基粒 C、细胞溶质17、在光合作用中，蔗糖是在（ B）形成的。A、叶绿体基粒 B、胞质溶胶 C、叶绿体间质18、光合作用吸收CO2与呼吸及光呼吸作用释放的CO2达到动态平衡时，外界的CO2浓度称为（C ）。A、CO2饱和点 B、O2饱和点 C、CO2补偿点19、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（B ）。A、稍高于C3植物 B、远高于C3植物 C、低于C3植物20、非环式电子传递途径的最终电子受体是( B)。A、ATP B、NADP+ C、PSI D、PSII21、从光合作用反应产生的NADPH 和ATP被用于(D ) 。A、Rubisco 固定CO2B、引起电子沿着电子传递途径移动C、改善光系统 D、转化 PGA 为PGAld22、在光合作用过程中，相对有效的不同波长的光是通过( B)证明的。A、光合作用 B、作用光谱C、二氧化碳固定反应23、在植物光合作用光反应的电子传递过程中，其最终的电子受体是( D)。A、CO2 B、H2O C、O2 D、NADP+24、光合作用电子传递偶联ATP形成的机理方式称为( C)。A、C3 途径 B、C4 途径C、化学渗透 D、氧化磷酸化25、在植物的光合作用中，通过电子传递提供的能量去泵动质子跨过 ( B)。 A、质膜 B、类囊体膜C、叶绿体内膜 D、叶绿体外膜26、光合作用C3途径每固定1分子CO2 需要消耗(A )分子ATP。A、3 B、6 C、12 D、18三、 简答题1、光合作用有哪些重要意义？（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、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？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，故叶绿叶呈绿色，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、 简单说明叶绿体的结构及其功能。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、 光合磷酸化有几种类型？其电子传递有何特点？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PS。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、什么叫希尔反应？有何意义？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 什么叫PQ循环？PS的醌（Q）接受电子和质子，形成质体氢醌（plastohydroquinone, PQH2），PQH2扩散到Cytb6f的类囊体腔侧的氧化还原部位。PQH2的2个电子中之1个经直线电子传递链经过FeCytfPC，另1个电子经过Cytb6f循环途径传到类囊体基质侧的氧化还原部位。PQH2失去两个电子的同时，被氧化成PQ，返回PQ库。这是PQH2第1个氧化过程。PQH2第2个氧化过程的第1个电子也是经直线传递链，另1个电子传至Cytb6f再与H+及PQ结合，形成PQH2，传回PQ库，总的过程共释放4个质子到腔内。由于本过程是从PQH2开始氧化，最终又形成PQH2，故称为Q循环。7、 光合C3途径可分为几个阶段？每个阶段有何作用？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。8、 作物为什么会有“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。9、如何理解C4植物比C3植物的光呼吸低？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C3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。10、 为什么追加氮肥可以提高光合速率？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。11、 生产上为何要注意合理密植？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。12、 试述提高植物光能利用率的途径和措施。（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。13、试述光合磷酸化的机理。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（），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。14、 试述光合作用的电子传递途径。15、 什么叫光反应？什么叫碳反应？他们之间有什么关系？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。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。16、 用什么方法证明光合作用产生的氧来源于H2O, 而不是CO2。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：C16O2+H218OCH216O+16，18O2C16O2+H218OCH218O+16O2C16O2+2H218OCH216O+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，从中证明反应中O2是分解水而来的，而不是从CO2及H2O和CO2反应得到的17. 光合作用的质子动力是如何驱动ATP合成的？关于光合作用的质子动力（proton motive force ,PMF）如何驱动ATP合成的机制，现在被人们广泛接受的是1997年的诺贝尔化学奖的获得者Paul Boyer最早提出的“结合改变机制”（binding change mechanism）。质子流经过CF0时，释放能量，直接推动多肽以及与其相连的和多肽旋转，于是带动多肽转动，构象成循环变化，如图3-22所示，多肽的旋转引起多肽的构象变化，在多肽上的核苷酸的结合位点也发生变化。CF1有3个不同的核苷酸结合位点，而且每一个位点有不同的状态：松散（loose, L）核苷酸结合位点、紧密（tight，T）核苷酸结合位点和敞开（open，O）核苷酸结合位点。结合改变机制认为，ADP和Pi一开始结合在O位点，随着质子流的能量推动多肽旋转120o，使这3种核苷酸结合位点的构造也随之发生改变。T位点（含有ATP）转变为O位点（TO），释放ATP；L位点（含有ATP和Pi）转变为T位点（LT），推动ATP的合成，而不需另外的能量；O位点就恢复与ADP+Pi结合。此时，再一次供给能量，再旋转120 o，蛋白质构象又重新循环，OLTO，多肽每旋转360o，可产生3个ATP分了。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 ( C)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 (B )。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 (B )。A、有氧呼吸B、无氧呼吸C、光呼吸4、三羧酸循环是（C ）首先发现的。A、GEmbdenB 、JKParnasC 、Krebs5、三羧酸循环的各个反应的酶存在于( A)。A、线粒体B、溶酶体C、叶绿体6、三羧酸循环中，1分子的丙酮酸可以释放（A ）个分子的CO2。A 、3B 、1C 、27、糖酵解中，每摩尔葡萄糖酵解能产生2mol的丙酮酸以及（B ）摩尔的ATP。A 、3B 、2C 、18、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 ( B)。A 、2B 、1.5C 、39、EMP和PPP的氧化还原辅酶分别为 (C )。A 、NAD+、FADB 、NADP+、NAD+C 、NAD+、NADP+10、细胞中1mol丙酮酸完全氧化，能产生的ATP数是( C)。A 、30molB 、38molC 、12.5mol11、在下列的植物体氧化酶中，（C ）不含金属。A、细胞色素氧化酶B、酚氧化酶C、黄素氧化酶12、呼吸作用的底物为 ( A)。A、有机物和O2B 、CO2和H2OC、有机物和CO213、戊糖磷酸途径主要受（B ）调节。A 、NADHB 、NADPHC 、FADH214、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)。A、小于1B、等于1C、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( C)。A、加快B、不变C、减慢三、问答题1、呼吸作用有什么生理意义？(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？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在有氧条件下分解成CO2和水的过程。戊糖磷酸途径是糖酵解的中间产物G6P转变为6-磷酸葡萄糖酸，然后进一步产生CO2和生成NADPH的过程。所以这三条途径是相互联系的。3、 线粒体内膜上电子传递链的复合体、复合体、复合体和复合体各有什么特点？植物线粒体内膜上的电子传递链由4种蛋白复合体组成。复合体（complex I），也称NADH脱氢酶（NADH dehydrogenase），由结合紧密的辅因子FMN和几个Fe-S中心组成，其作用是将线粒体基质中的NADH+H+的2对电子即4个质子泵到膜间间隙（intermembrane space）,同时复合体也经过Fe-S中心将电子转移给泛醌（ubiquinone, UQ或Q）。复合体（complex ），又叫琥珀酸脱氢酶（succinate dehydrogenase）,由FAD和3个Fe-S中心组成。它的功能是催化琥珀酸氧化为延胡索酸，并把H转移到UQ生成UQH2。此复合体不泵出质子。复合体（complex ），又称细胞色素bc1复合物（Cytochrome bc1 complex）,它氧化还原型泛醌，生成UQH2，UQH2把电子经过1个Fe-S中心，2个Cytb（Cytb565和Cytb560）和1个Cytc1最后传到Cytc。Cytc是小蛋白体，疏松地附在内膜的外表面，其功能是在复合体和之间传递电子。此复合体泵出4个质子到膜间间隙。复合体，又称细胞色素氧化酶（Cytochrome oxidase），含2个铜中心（CuA和CuB），Cyta和Cyta3。复合体是末端氧化酶（terminal oxidase），把Cytc的电子传给O2,激发 O2并与基质中的H+结合形成H2O，每传递一对电子时，有2个H+泵出。4、 陆生高等植物无氧呼吸过久就会死亡，为什么？陆生高等植物无氧呼吸过久就会死亡，这是因为（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。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？粮食贮藏时要降低呼吸速率。因为呼吸速率高会大量消耗有机物；呼吸放出的水分会使粮堆湿度增大，粮食“出汗”，呼吸加强；呼吸放出的热量又使粮温增高，反过来又促使呼吸增强，同时高温高湿使微生物迅速繁殖，最后导致粮食变质。6、 果实成熟时产生呼吸骤变的原因是什么？果实成熟时产生呼吸骤变的原因是：（1）随着果实发育，细胞内线粒体增多，呼吸酶活性增高。（2）产生了天然的氧化磷酸化解偶联，刺激了呼吸酶活性的提高。（3）乙烯释放量增加，诱导抗氰呼吸。（4）糖酵解关键酶被活化，呼吸酶活性增强。7、 春天如果温度过低，就会导致秧苗发烂，这是什么原因？春天如果温度过低，就会导致秧苗发烂，这是因为低温破坏了线粒体的结构，呼吸“空转”，缺乏能量，引起代谢紊乱的缘故。8、 三羧酸循环的要点和生理意义是什么？三羧酸循环在植物细胞内有重要的生理意义，因为（1）三羧酸循环是植物的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；当外界的CO2浓度增高时，脱氢反应减慢，呼吸作用受到抑制。三羧酸循环中释放的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。9、 试述氧化磷酸化作用的机理。目前广泛被人们接受解释氧化磷酸机理的是P. Mitchell提出的化学渗透假说。它认为线粒体基质的NADH传递电子给O2的同时，3次把基质的H+释放到线粒体膜间间隙。由于内膜不让泵出的H+自由地返回基质。因此膜外侧H+高于膜内侧而形成跨膜pH梯度（pH），同时也产生跨膜电位梯度（E）。这两种梯度便建立起跨膜的电化学势梯度（H+），于是使膜间隙的H+通过并激活内膜上FOF1-ATP合成酶（即复合体V），驱动ADP和Pi结合形成ATP。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？植物细胞中1mol蔗糖彻底氧化成CO2和H2O 可产生60molATP。即糖酵解过程通过底物水平磷酸化产生4molATP；产生的4mol NADH,按1.5ATP/NADH计算，则形6molATP。糖酵解共产生10molATP。三羧酸循环通过底物水平磷酸化产生4molATP；产生4molFADH2，以1.5ATP/FADH2 计算，形成6molATP；产生16molNADH，按2.5ATP/NADH计算，则形成40molATP。三羧酸循环可合成50molATP。将上述两途径产生的ATP数目相加，即60molATP。第五章 植物体内有机物的代谢一、选择题1、萜类的种类是根据（A ）数目来定。A、异戊二烯 B、异戊丁烯 C、丙烯2、倍半萜含有（B ）异戊二烯单位。A、一个半 B、三个 C、六个3、生物碱分子中含有（C ），因而具有碱性。A、氧环 B、碱环 C、一个含N的环4、下列物质组合当中，（ B）属于次级产物。A、脂肪和生物碱 B、生物碱和萜类 C、蛋白质和脂肪5、下列物质中属于倍半萜的是（ A）。A、法呢醇 B、柠檬酸 C、橡胶6、大多数植物酚类的生物合成都是从（B ）开始。A、乙醛酸 B、苯丙氨酸 C、丙酮酸7、下列物质中，（A ）的生物合成从苯丙氨酸和酪氨酸为起点。A、木质素 B、花青素 C、生物碱8、生物碱分子结构中有一个杂环是（ B）。A、含氧杂环 B、含氮杂环 C、含硫杂环三、问答题1、萜类分类依据是什么？生物合成途径如何？萜类是根据异戊二烯的数目进行分类的，可分为以下种类：单萜、倍半萜、双萜、三萜、四萜和多萜等。其生物合成有两条途径：甲羟戊酸途径和甲基赤藓醇磷酸途径。2、 植物体中木质素是怎样形成的？木质素的生物合成是以苯丙氨酸为起点的。首先，苯丙氨酸转变为桂皮酸，桂皮酸又转变为4-香豆酸、咖啡酸、阿魏酸、5-羟基阿魏酸和芥子酸，它们分别与CoA结合，相应地被催化为高能CoA硫脂衍生物，进一步被还原为相应的醛，再被脱氢酶还原为相应的醇，即4-香豆醇、松柏醇和芥子醇。木质素是上述3种不同木质醇单体（monolignols）的聚合物，它们可能在过氧化物酶和漆酶作用下，再氧化聚合作用生成木质素。3、 植物体内存在的重要类萜有什么生理意义？（1）挥发油，多是单萜和倍半萜类化合物，广泛分布于植物界，它能使植物引诱昆虫传粉，或防止动物的侵袭。（2）固醇，是三萜类的衍生物，是质膜的主要组成成分，它是与昆虫脱皮有关的植物脱皮激素的成分。（3）类胡萝卜素是四萜的衍生物，包括胡萝卜素、叶黄素、番茄红素等，常能决定花、叶和果实的颜色。胡萝卜素和叶黄素能吸收光能，参与光合作用，胡萝卜素也是维生素A的主要来源。（4）橡胶是最有名的高分子化合物，一般由1500-15000 个异戊二烯单位所组成。橡胶由橡胶树的乳汁管流出，对植物有保护作用，如封闭伤口和防御食草动物取食等。（5）红豆杉醇是双萜类化合物，是强烈的抗癌药物。4萜类的生物合成途径如何？萜类的生物合成有2条途径：甲羟戊酸途径和甲基赤藓醇磷酸途径，两者都形成异戊烯二磷酸（IPP），然后进一步合成萜类。甲羟戊酸途径是以3个乙酰CoA分子为原料，形成甲羟戊酸，再经过焦磷酸化、脱羧化和脱水等过程，就形成IPP。甲基赤藓醇途径是由糖酵解或C4途径的中间产物丙酮酸和3-磷酸甘油醛，经过一系列反应，形成甲基赤藓醇磷酸，然后形成二甲丙烯二磷酸（DMAPP）。IPP和DMAPP是异构体。首先是IPP和DMAPP结合为牻牛儿基焦磷酸（GPP），成为单萜的前身；GPP又会与另一个IPP分子结合，形成法呢基焦磷酸（FPP），成为倍半萜和三萜的前身；同样，FPP又会与另一个IPP分子结合，形成牻牛儿牻牛儿基焦磷酸（GGPP），它是二萜和四萜的前身；最后，FPP和GGPP就聚合为多萜。第六章 植物体内有机物的运输一、选择题1、在植物有机体中，有机物的运输主要靠（A ）来承担。A、韧皮部 B、本质部 C、微管2、在植物体中，细胞间有机物的运输主要通过（ A）运输途径。A、共质体运输 B、质外体运输 C、简单扩散3、韧皮部装载时的特点是（A ）。A、逆浓度梯度；需能；具选择性 B、顺浓度梯度；不需能；具选择性C、逆浓度梯度；需能；不具选择性4、 在下述筛管运输机理的学说中，（A ）主张筛管液是靠源端和库端的压力势差建立起来的压力梯度来推动的。A、压力流动学说 B、胞质泵动学说 C、收缩蛋白学说5、植物体内有机物运输的主要形式为（A ）。A、蔗糖 B、果糖 C、葡萄糖6、在细胞质泵动学说和收缩蛋白学说中，都指出有机物运输需要（C ）。A、充足的水 B、合适的温度 C、能量7、温度是影响有机物运输的外界因素之一，当温度降低时，运输速度（B ）。A、变快 B、变慢 C、不变8、植物体内有机物的运输白天一般比晚上（A ）。A、快 B、慢 C、一样9、植物体内同化物运输速度对光合作用的依赖是间接的，（ A）起主要控制作用。A、叶内蔗糖浓度 B、水分的多少 C、阳光充足与否10、有机物在植物内运输的最适温度一般为（ B）。A、2535 B、2030 C、102011、温度降低可使有机物在植物体内的运输速度降低的原因是（B ）。A、光合作用减弱了 B、呼吸速率降低了 C、筛管粘度减弱了12、韧皮部同化产物在植物体内的分配的主要影响力是（A ）。A、库强度 B、库容量 C、库活力13、温度对同化物质的运输有影响，当气温高于土温时（A ）。A、有利于同化物质向顶部运输 B、有利于同化物质向根部运输 C、只影响运输速率，对运输方向无影响14、韧皮部中的主要成分是（B ）。A、激素 B、蔗糖 C、葡萄糖 D、氨基酸三、问答题1、试述植物体中同化物装入和卸出筛管的机理。同化物装入筛管有共质体途径和质外体途径，即叶片细胞中的糖类等有机物，通过细胞质经胞间连丝到达韧皮部的筛管，或在某些点进入质外体（细胞壁），后到达韧皮部的筛管。同化物从筛管中卸出也有共质体和质外体途经。共质体途径是指筛管中的同化物通过胞间连丝输送到接受细胞（库细胞），筛管中同化物也可能先运出到质外