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植物生理学题库(含答案)第三章 植物的光合作用一、名词解释1、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。2、光合作用:绿色植物吸收阳光的能量,同化CO2和H2O,制造有机物质,并释放O2的过程。3、荧光现象:指叶绿素溶液在透射光下呈绿色,在反射光下呈红色,这种现象就叫荧光现象。4、磷光现象:当去掉光源后,叶绿素溶液还能继续辐射出极微弱的红光,它是由三线态回到基态时所产生的光。这种发光现象称为磷光现象。5、光反应:光合作用的全部过程包括光反应和暗反应两个阶段,叶绿素直接依赖于光能所进行的一系列反应,称光反应,其主要产物是分子态氧,同时生成用于二氧化碳还原的同化力,即ATP和NADPH。6、碳反应:是光合作用的组成部分,它是不需要光就能进行的一系列酶促反应。7、光合链:亦称光合电子传递链、Z链、Z图式。它包括质体醌、细胞色素等。当然还包括光系统I和光系统II的反应中心,其作用是传递将水在光氧化时所产生的电子,最终传送给NADP+。8、光合磷酸化:指叶绿体在光下把有机磷和ADP转为ATP,并形成高能磷酸键的过程。9、光呼吸:植物的绿色细胞依赖光照,吸收O2和放出CO2的过程。10、景天科酸代谢:植物体在晚上的有机酸含量十分高,而糖类含量下降;白天则相反,有机酸下降,而糖分增多,这种有机物酸合成日变化的代谢类型,称为景天科酸代谢。11、光合速率:指光照条件下,植物在单位时间单位叶面积吸收CO2的量(或释放O2的量)12、光补偿点:指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、光饱和现象:光合作用是一个光化学现象,其光合速率随着光照强度的增加而加快,这种趋势在一定范围的内呈正相关的。但是超过一定范围后光合速率的增加逐渐变慢,当达到某一光照强度时,植物的光合速率就不会继续增加,这种现象被称为光饱和现象。14、光抑制:指光能超过光合系统所能利用的数量时,光合功能下降。这个现象就称为光合作用的光抑制。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中所含的能量,占照射在相同面积地面上的日光能量的百分比。16、光合单位:指结合在类囊体膜上,能进行光合作用的最小结构单位。17、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CO 2浓度。二、是非题(True or false)( )1、叶绿体是单层膜的细胞器。( )2、凡是光合细胞都具有类囊体。( )3、光合作用中释放的O2使人类及一切需O2生物能够生存。( )4、所有的叶绿素分子都具备有吸收光能和将光能转换电能的作用。( )5、叶绿素具有荧光现象,即在透谢光下呈绿色,在反射光下呈红色。( )6、一般说来,正常叶子的叶绿素a和叶绿素b的分子比例约为3:1。( )7、 叶绿素b比叶绿素a在红光部分吸收带宽性,在蓝紫光部分窄些。( )8、类胡萝卜素具有收集光能的作用,但会伤害到叶绿素的功能。( )9、胡萝卜素和叶黄素最大吸收带在蓝紫光部分,但它们都不能吸收红光。( )10、碳反应是指在黑暗条件下所进行的反应。( )11、光合作用中的暗反应是在叶粒体基质上进行。( )12、在光合链中最终电子受体是水,最终电子供体是NADPH。( )13、卡尔文循环是所有植物光合作用碳同化的基本途径。( )14、C3植物的光饱和点高于C4植物的。( )15、C4植物的CO2补偿点低于C3植物。( )16、在弱光下,光合速率降低比呼吸速率慢,所以要求较低的CO2水平,CO2补偿点低。( )17、光合作用中的暗反应是由酶催化的化学反应,故温度是其中一个最重要的影响因素。( )18、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。( )19、在光合用的总反应中,来自水的氧被参入到碳水化合物中。( )20、叶绿素分子在吸收光后能发出荧光和磷光,磷光的寿命比荧光长。( )21、光合作用水的裂解过程发生在类囊体膜的外侧。( )22、光合作用产生的有机物质主要为脂肪,贮藏着大量能量。( )23、PSI的作用中心色素分子是P680。( )24、PSII 的原初电子供体是PC。( )25、PSI 的原初电子受体是Pheo。三、选择题(Choose the best answer for each question)1、光合作用的产物主要以什么形式运出叶绿体?( C )A、蔗糖 B、淀粉 C、磷酸丙糖2、每个光合单位中含有几个叶绿素分子。( C )A、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途径是由哪位植物生理学家发现的?( 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、高等植物碳同化的二条途径中,能形成淀粉等产物的是( C )A、C4途径 B、CAM途径 C、卡尔文循环11、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12、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、3:113、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14、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15、光合作用中释放的氧来原于( A )A、H2O B、CO2 C、RuBP16、卡尔文循环中CO2固定的最初产物是( A )A、三碳化合物 B、四碳化合物 C、五碳化合物17、C4途径中CO2的受体是( B )A、PGA B、PEP C、RuBP18、光合产物中淀粉的形成和贮藏部位是( A )A、叶绿体基质 B、叶绿体基粒 C、细胞溶质19、在光合作用的产物中,蔗糖的形成部位在( B )A、叶绿体基粒 B、胞质溶胶 C、叶绿体间质20、光合作用吸收CO2与呼吸作用释放的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21、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植物四、填空题(Put the best word in the blanks) 1、光合作用的色素有 叶绿素 、 类胡萝卜素 和 藻胆素 。2、光合作用的重要性主要体现在3个方面:把无机物变成有机物、蓄积太阳能量 和 保护环境 。3、光合作用的光反应在叶绿体的 光合膜中进行,而暗反应是在叶绿体基质进行。4、在荧光现象中,叶绿素溶液在透射光下呈 绿 色,在反射光下呈 红 色。5、在光合作用的氧化还原反应是 H2O 被氧化, CO2 被还原。6、影响叶绿素生物合成的因素主要有 光、温度、水分、和 矿质营养 。7、光合作用过程,一般可分为 光反应 和 碳反应 两个阶段。8、在光合电子传递中,最初的电子供体是 H2O,最终电子受体是 NADP+ 。9、光合作用的三大步聚包括原初反应 、电子传递和光合磷酸化 和碳同化 。10、类胡萝卜素吸收光谱最强吸收区在 蓝紫光区 。11、一般认为,高等植物叶子中的叶绿素和类胡萝卜素含量的比例为 3:1 。12、光合单位由 聚光色素系统 和 反应中心 两大部分构成。13、光合磷酸化有两种方式;非循环光合磷酸化 和 循环光合磷酸化 。14、卡尔文循环大致可分为3个阶段,包括 羧化阶段 、还原阶段 和 更新阶段 。15、一般来说,高等植物固定CO2有卡尔文循环、 C4途径、景天科酸代谢等途径。16、卡尔文循环的CO2受体是RuBP、形成的第一个产物是 PGA、形成的第一个糖类是 PGALd。17、在卡尔文循环中,每形成一分子六碳糖需要 18 分子ATP,12 分子NADPH+H+。18、PSI的原初电子供体是 19、在光合作用中,合成淀粉的场所是叶绿体。20、C3植物的卡尔文循环位于叶肉细胞中进行,C4植物的C3途径是在维管束鞘细胞中进行。21、C4途径的最初光合产物为草酰乙酸。22.一般认为,C4植物的CO2补偿点比C3植物低。23、在光合作用时,C3植物的主要CO2固定酶有RuBP羧化酶,而C4植物固定CO2的酶有 PEP羧化酶和RuBP羧化酶。24、光呼吸过程中,释放CO2的部位为 线粒体 。25、光合放氧蛋白质复合体有 5 种状态。26、影响光合作用的外部因素有光照,CO2,温度,水分,矿质营养。27、光呼吸的场所是 叶绿体,过氧化物酶体,线粒体 。28、在光合作用电子传递链中既传递电子又传递H+的传递体是 PQ 。五、简答题(Answer the following question)1、光合作用有哪些重要意义?1、答:(1)光合作用是制造有机物质的重要途径。(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,叶片为什么又会变黄色或红色?2、答:光合色素主要吸收红光和蓝紫光,对绿光吸收很少,故基呈绿色,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,叶子就呈红色。3、简单说明叶绿体的结构及其功能。3、答:叶绿体有两层被膜,分别称为外膜和内膜,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和其他代谢活跃物质。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?4、答:光合磷酸化一般可分为二个类型:(1)非循环式光合磷酸化,其电子传递是开放通路,可形成ATP。(2)循环式光合磷酸化,其电子传递是一个闭合的回路,可形成ATP。5、什么叫希尔反应?有何意义?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、C3途径可分为几个阶段?每个阶段有何作用?6、答: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。光合碳循环中形成了3磷酸甘油醛,经过一系列的转变,再重新形成RuBP的过程。7、作物为什么会有“午休”现象?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、如何理解C4植物比C3植物的光呼吸低?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。9、为什么追加氮肥可以提高光合速率?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暗反应。10、生产上为何要注意合理密植?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、试述提高植物光能利用率的途径和措施。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
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