第三章植物光合作用
一、名词解释(写出下列名词的英文并解释
温室效应集光(天线色素作用中心色素荧光现象光合膜原初反应光合链光合强度光合单位同化力红降现象爱默生效应(双光增益效应非环式光合电子传递环式电子传递假环式电子传递Hill反应PQ穿梭光合磷酸化C3途径C4途径CAM途径光调节酶Rubisco 光呼吸(C2途径光补偿点光饱和点CO2补偿点CO2饱和点光合量子效率光合量子需要量光能利用率叶面积指数
二、填空题
11地球上有三种碳素同化类型,它们究别是、和。 22产生温室效应的主要气体是和。 33叶绿体的结构由、和三大部位组成。
44叶绿素a和b在可见光的光区和光区都有两吸收高峰。
55叶绿素a与b相比在兰紫光区的吸收波长短而红光区的吸收波长长。 66叶绿素b与a相比在兰紫光区的吸收波长而红光区的吸收波长。 77类胡萝卜素在光区有吸收峰。
88类胡萝卜素分布在细胞的中,而花青素分布在中。
99植物合成叶绿素的起始物质是谷氨酸或α-酮戊二酸;从原叶绿素酸酯转变成叶绿素酸酯还必需有光和NADPH 才能进行。
1010叶绿体分子的端为亲水端,端为亲脂端,因而它可以定向排列在类囊体膜上。
1111类胡萝卜素的主要功能是和。
1212高等植物的作用中心色素是。
1313光能在色素分子之间传递,其波长逐渐,能量逐渐。
1414叶绿体色素吸收光能后,其光能主要以方式在色素分子之间传递。在传递过程中,其波长逐渐,能量逐渐。
1515叶绿体内起吸收,传递光能的色素分子称为,而起激发光化学反应的色素分子称为。1616从光能转化的角度看,兰紫光被叶绿体色素 b 吸收后,比被类胡萝卜素吸收后传递到作用中心的转化效率要高。
1717在强光下,兰紫光被叶绿体色素吸收后,比被吸收后对植物危害轻。 1818叶绿体中起吸收并转变光能的部位是,而固定和同化CO2的部位是。 1919光合链上的PC,中文叫,它是通过元素Cu 的变价来传递电子的。 2020光合链上通过元素Cu的变价传递电子的组分是。 2121类囊体膜上的PQ库具有传递和的特点。
2222光合链上的PQ是一类醌类物质,其功能是传递和。 2323光合链上组分比例最高的物质是,其功能是传递。
2424光合链上的Fd,中文叫,它是通过元素的变价来传递电子的。 2525PSI中,电子的原初供体是,电子原初受体是。 2626PSII中,电子的原初供体是,电子原初受体是。
2727非环式电子传递及其磷酸化过程所涉及的产物有、和。
2828绿色植物通过非环式电子传递和光合磷酸化作用,将光能转变成和中的化学能,在此过程中还有的释放。
2929同化力是指和,它们将用于光合作用中的过程。 3030在光合链中,电子的最终供体是,电子最终受体是。 3131在光合作用中,同化力中的A TP用于和,NADPH则用于。
3232三碳植物光合作用的CO2受体是,初产物是。C4途径中的受体是,初产物是。
3333在CO2同化中,ATP是用于和,NADPH则是用于。
3434C3植物每同化1分子CO2,需要消耗分子ATP和分子NADPH。 3535C3植物每同化1分子CO2,一般需吸收8~10 个光量子,其量子效率为1/8~1/10 。
3636C4植物种类很多,最常见的是,和等。
3737高等植物的Rubisco是由大亚基和小亚基组成,大亚基由基因编码,而小亚基由基因编码。
3838植物的Rubisco活化不但需要和离子,还需要Rubp活化酶催化。 3939C4植物的RuBP羧化酶分布在部分,PEP羧化酶分布在部位。 4040C4途径中,PEP羧化酶催化与生成。
4141C4植物的C3途径是在部位进行的,其固定CO2的酶是酶。 4242C4植物在细胞固定CO2形成后,即将其运入细胞进行碳同化。 4343C4植物每同化1分子CO2,需要消耗 5 分子ATP和分子NADPH。 4444CAM植物在夜间固定CO2的酶是酶,白天固定CO2的酶是酶。 4545CAM植物夜间其液泡的pH ,这是由于积累了大量引起的。
4646CAM植物夜间其气孔,淀粉,液泡内积累大量的。
4747CAM植物在晚上固定CO2后形成,再还原为积累在液泡中。 4848CAM植物在水分充足的环境中,白天气孔进行光合途径。 4949常见的CAM植物有和等。
5050相比较而言,酶光合时较难利用13CO2其光合产物中积累的δ13C值与大气或地质比差值。
5151、和等光合碳循环的酶是光调节酶。
5252相比较而言,酶光合时较易利用13CO2其光合产物中积累的δ13C值与大气或地质比差值。
5353光合作用中,电子的最终供体是,电子最终受体是。
5454光呼吸的底物是乙醇酸,它是在(细胞器内由酶催化形成的。 5555光呼吸可能的生理意义有、和等。 5656光呼吸是依次在、、三种细胞器中进行的。
5757光呼吸在细胞器叶绿体和过氧化物酶体中消耗O2,在细胞器线粒体中放出CO2。
5858Rubisco催化底物加氧生成PGA 和,后者是光呼吸底物的主要来源。 5959在炎热的中午,叶片因水势下降,引起气孔开度下降,这时气孔导度,胞间CO2浓度。水稻、小麦等植物光合下降,其原因是酶加快反应,导致上升。
气孔导度表示的是气孔张开的程度
6060在炎热的中午,叶片因水势下降,引起气孔开度下降,这时气孔导度,胞间CO2浓度。高粱、玉米等植物不“午休”,其原因是酶对亲和力高,使不发生加氧反应。
6161光合作用中,磷酸丙糖是在内合成的,蔗糖是在里合成的。
6262叶绿体间质中的磷酸丙糖转移到部位,转移时要有与之对等交换,才能在该部位进一步合成蔗糖。
6363光合作用细胞在合成蔗糖时,1,6-二磷酸果糖酶(FBPase酶受F2-6P的高度调节。在F2-6P下降时,蔗糖合成增加。F-2,6-P抑制FBPase的活性
6464在光下由于上升及下降,导致,2-激酶活性下降,酯酶活性提高,使F2-6P含量下降,蔗糖合成增加。
6565糖叶与淀粉叶在方面有较大差异,糖叶光合时主要形成,并及时的。粉叶光合产物先形成;并积累在中。
6666国际通用的光强标准单位是和。
6767农作物中,和是三碳植物,而和是四碳植物。
6868对C3农作物进行CO2施肥,既可提高其,又可降低,因此能增加光合产物的积累。6969与C3植物相比,C4的光饱和点,CO2补偿点,呼吸作用。
7070提高环境CO2浓度,棉花、水稻等植物的光合速率,但玉米、高梁等植物的光合速率。7171近期大量的研究表明,在不增加N投入的情况下,增加大气CO2浓度对光合途径植物可暂时增加光合,而对光合途径植物来说,光合反会下降。
7272与C3植物相比,C4的光补偿点高,主要是因为量子效率低。
7373强光导致光合下降的现象称光抑制,其主要原因是、、和等所致。7474在水分不足的情况下,植物光合下降,其原因有和。
7575在水分不足的情况下,植物光合下降伴随着Ci的下降和气孔导度的下降,该时光合的限制因子主要是。如植物光合下降伴随着气孔导度的下降和Ci的上升,该时光合的限制因子主要是。
7676在光合最适温度以下,如提高温度,CO2补偿点,饱和点。 7777在光合最适温度以上,提高温度CO2补偿点,饱和点。 7878对多种农作物进行CO2施肥,既可提高,又可降低其。 7979O2对植物光合作用的抑制称效应。 8080Chlororespiration是指。 三、选择题
1. 温室效应的主要成因是大气含量增多造成的。 (1O3+ CO2(2CO2+SO2(3 HF+CH4(4CO2+CH4 2. 叶绿素分子的叶醇基是化合物。 (1脂肪醇(2倍半萜(3二萜(4单萜 3. 叶绿素分子的头部是化合物。
(1萜类(2Fe卟啉环(3Fe吡咯环(4Mg卟啉环 4. 叶黄素分子是化合物。 (1单萜(2倍半萜(3二萜(4四萜 5. 红光的波长大致在mm范围。 (1250-390 (2390-480 (3500-600 (4620-700
6. 在400-700nm光波长中,对植物光合作用不重要的波长段是。 (1黄光区(2红光区(3绿光区(4蓝紫光区 7. 叶绿素提取液,如背着光源观察,其反射光是。 (1暗红色(2橙黄色(3绿色(4蓝色
8. 早春,作物叶色常呈浅绿色,主要是引起的。 (1吸收氮肥困难(2光照不足(3气温偏低(4细胞内缺水 9. 光合链中的最终电子受体是。 (1H2O (2CO2(3O2(4NADP
10. 光合作用中的最终电子受体是。 (1H2O (2CO2(3O2(4NADP
11. 光合作用中的电子传递发生在在。
(1叶绿体膜上(2类囊体膜上(3叶绿体间质中(4类囊体腔中12. 光合作用中的碳同化发生在。
(1叶绿体膜上(2类囊体膜上(3叶绿体间质中(4类囊体腔中13. 光合作用中的光合磷酸化发生在。
(1叶绿体膜上(2类囊体膜上(3叶绿体间质中(4类囊体腔中14. 光合作用中的光能吸收和传递发生在。
(1叶绿体膜上(2类囊体膜上(3叶绿体间质中(4类囊体腔中15. 光合作用中的原初反应发生在。
(1叶绿体膜上(2类囊体膜上(3叶绿体间质中(4类囊体腔中16. 光合作用中A TP和NADP H的形成,发生在。
(1叶绿体膜上(2类囊体膜上(3叶绿体间质中(4类囊体腔中17. 通过光合作用的原初反应把。
(1光能变为电能(2光能变为化学能(3电能变为化学能(4水分解 18. 光合作用的原初反应是指光能转变成的过程。 (1电能(2化学能(3同化力(4碳水化合物 19. 光合作用的光化学反应是指的过程。
(1光能吸收传递(2光能变电能(3光能变化学能(4电能变化学能20. 光合作用的电子传递是的过程。
(1光能吸收传递(2光能变电能(3光能变化学能(4电能变化学能21. 光合作用的碳同化的过程是的过程。
(1光能变电能(2活跃的化学能变为稳定的化学能 (3电能变化学能(4稳定的化学能变为稳定的化学能 22. 作用中心色素的直接功能包括。 (1吸收光能(2通过诱导共振传递光能
(3利用光能推动电子流动(4推动跨膜H+梯度的形成 23. 光合作用放氧是在叶绿体的部位发生的。 (1被膜(2间质(3光合膜上(4类囊体内腔 24. 高等植物光合作用产生的O2来自。
(1CO2(2H2O (3H2S (4HOCH(CH3CH3 25. PSII的原初电子受体应为。 (1Pheo(去镁叶绿素 (2Q (3PQ (4Ao
26. 光合链中,数量最多又同时起电子、质子传递的组成是。 (1Fd (2PQ (3QA (4NADP+ 27. 光合链中的最终电子供体是。 (1H2O (2CO2(3O2(4NADP+
28. 光合链上的PC是一种含元素的电子递体。 (1Fe (2Mn (3Cu (4Zn
29. 光合链中的PQ,每次能传递。 (12e- (22H+ (32e-和2H+(42H2
30. 光合链中的F d是一种含的电子传递体。 (1Fe (2Cu (3Mn (4Ca
31. 光合链中的Q A,每次能传递。 (12e (21e(3e和H+(42H
32. 光合链中的F e-S中心,每次能传递。 (12e (21e(3e和H+(42H
33. 光下叶绿体的类囊体内腔的pH值往往间质的pH值。 (1高于(2等于(3低于(4无规律性
34. 光下叶绿体间质的pH值往往类囊体内腔的pH值。 (1高于(2等于(3低于(4无规律性
35. 暗中类囊体腔内的pH值往往叶绿体间质的pH值。 (1高于(2低于(3等同于(4无规律
36. 光合碳循环(C3途径中的CO2受体是。 (1PEP (2PGA (3Ru5P (4RuBP 37. C3途径固定CO2的酶是。
(1PEP羧化酶(2PEP羧激酶(3RuBP羧化酶(4Ru5Pp激酶 38. 光合碳循环中最先形成的C6糖是磷酸。 (1核酮糖(2赤藓糖(3葡萄糖(4果糖
39. C4植物叶肉细胞中固定CO2的受体是。 (1PEP (2PGA (3Ru5P (4RuBP 40. 在C4途径中,CO2的受体是。 (1Ru5P (2RuBP (3PEP (4E4P
41、玉米的PEPCase固定CO2在中。
(1叶肉细胞的叶绿体间质(2叶肉细胞质(3维管束鞘细胞的叶绿体间质 (4维管束鞘细胞质
42、C4植物光合过程中,OAA还原为Mal在中。
(1叶肉细胞的叶绿体间质(2叶肉细胞质(3维管束鞘细胞的叶绿体间质
(4维管束鞘细胞质
OAA转变成天冬氨酸是在细胞质基质中进行 43、CAM植物PEPCase固定CO2在中。
(1叶肉细胞的叶绿体间质(2叶肉细胞质(3维管束鞘细胞的叶绿体间质 (4维管束鞘细胞质
44. 夜间,CAM植物的液泡内积量大量的。 (1氨基酸(2糖类(3有机酸(4CO2
45. CAM途径中最先固定CO2的产物是。 (1Mal (2OAA (3Asp (4Glu 46. 光呼吸的底物是。
(1丝氨酸(2甘氨酸(3乙醇酸(4乙醛酸
47. Rubisco是双功能酶,在CO2/O2比值相对较高时,主要发生反应。 (1加氧反应大于羧化反应(2加氧反应(3羧化反应
48. Rubisco是双功能酶,在CO2/O2比值相对较低时,主要发生反应。 (1羧化反应(2加氧反应(3羧化反应大于加氧反应 49. 光合产物是以从叶绿体转移到细胞质去的。 (1核酮糖(2葡萄糖(3蔗糖(4磷酸丙糖 50. 光合细胞是在内合成淀粉的。 (1叶绿体(2过氧化物体(3线粒体(4细胞质
51. 绿色细胞中光合作用产物合成蔗糖是在里进行的。 (1叶绿体间质(2线粒体间质(3细胞质(4液泡 52. 叶片在阶段,其光合速率往往最强。
(1幼龄(2正在生长展开(3充分生长展开(4成熟衰老
53. 作物在抽穗灌浆时,如剪去一部分穗部,其余叶片的光合速度。 (1适当增强(2随之减弱(3基本不变(4变化无规律
54. 在一定范围内增加空气中的CO2浓度,C4植物的光合作用。 (1继续增加(2反而下降(3变化不大(4全可能
55. 玉米、高粱植物在600µl/l的CO2浓度下,理论上其光合速率与大气CO2下相比。
(1明显增强(2显著下降(3变化不大(4前三项均可能
56、水稻、棉花等植物在600µl/l的CO2浓度下,其光合速率比大气CO2浓度下。
(1明显增强(2显著下降(3变化不大(4前三项均可能 57. 如果光照充足,温度偏高,这时叶片光合CO2补偿点。 (1明显升高(2有所降低(3变化不大(4前三项均可能
58. 在其他条件适宜而温度偏低时,如提高温度,光合作用的光补偿点。 (1明显上升(2有所下降(3不变化不大(4前三项均可能
59. 在其他条件适宜而光照不足时,如增加光强,光合作用的CO2补偿点。
(1上升(2下降(3变化不显(4规律变化
60. 轻微失水对叶片的扩展和光合作用都有影响,相比起来,叶片扩展受到的影响。
(1更严重(2比较轻(3钾(4镁
61 缺水影响光合作用,与成熟叶相比,幼叶受到的影响。 (1更严重(2比较轻(3差异不大(4无一定规律
62. 从理论计算,C3植物光合作用每同化1分子CO2所需光量子为个。 (12-4 (24-8 (38-10 (412-16
62. 从理论计算,C4植物光合作用每同化1分子CO2所需光量子为个。 (120-24 (240-48 (38-10 (412-16 四、问答题
1. 1.什么是光合作用?其意义有哪些? 2. 2.叶绿体结构怎样,其各部分有哪些功能? 3. 3.为什么叶绿素吸收红光和蓝紫光? 4. 4.简述影响叶绿素的生物合成的环境因子。
5. 5.秋天为什么许多植物的叶片会变黄,而有些植物叶片变红? 6. 6.试说明光合作用的同化力是如何产生的?
7.7.光合作用的总过程可分为哪几个阶段,简要说明其过程及其发生的部位。 8.8.C3途径分分几个阶段,各有何特点?
9.9.为什么C3途径是光合同化CO2的最基本途径? 10.10.C3植物每同化1分子CO2,要消耗几分子A TP,何故? 11.11.C4植物每同化1分子CO2,要消耗几分子A TP,何故?
12.12.C4植物光合作用的C4途径和C3途径是在什么部位进行的,二者如何联系?
13.13.C4植物在光合作用方面有哪些特点不同于C3植物?把C4植物称为“高光效植物”是否合理,为什么?
14.14.CAM植物每同化1分子CO2,要消耗几分子ATP,何故? 15.15.为什么Rubisco是光合作用中一个关键的酶? 16.16.试述光合碳循环与光呼吸的关系。 17.17.简述光对光合作用的影响。 18.18.论述光对光合作用的影响。
19.19.试分析光合作用出现光饱和现象的原因。
20.20.试从CO2和O2的浓度,分析它们对光合作用的影响。 21.21.植物为什么会出现“午休”?如何减轻植物的“午休”?
22.22.为什么理论上计算C3植物固定1分子CO2需8-10个光量子? 23.23.你认为可从哪些方面提高植物光合能力? 24.24.从分子生理的角度,如何提高植物光合能力? 25.25.从农林业生产的角度,如何提高植物光能利用率?
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