当前位置:首页 > 植物生理学辅导(二)第3-5章
6、呼吸作用中,底物氧化所释放的能量转变为ATP分子中能量的百分数称为呼吸速率。( )
7、植物进行无氧呼吸时,由于没有氧气的吸收,故其呼吸商为零。( ) 8、在无氧条件下将丙酮酸加入到绿豆芽提取液中,大部分丙酮酸会转变为乙醇。( )
9、植物感病后呼吸作用明显增强,因此ATP的合成也随之加快。( ) 10、PPP受NADP+ 的调节,NADP+ / NADPH+H+比值小时,该途径受抑制。( ) (三)选择题
1、植物体内有多种末端氧化酶,其中最重要的末端氧化酶是○○○○。 ① 交替氧化酶 ② 多酚氧化酶 ③ 细胞色素氧化酶 ④ 抗坏血酸氧化酶
2、NADH的一对电子经呼吸链传递给O2时可产生○○○○。 ① 1ATP ② 2ATP ③ 3ATP ④ 4ATP
3、DNP(2,4-二硝基酚)能消除线粒体内膜两侧的电势差,这种物质称为○○○○。
① 激活剂 ② 偶联剂 ③ 解偶联剂 ④ 抑制剂
4、EMP途径中,1,3-DPGA转变为3-PGA时形成ATP,这种磷酸化过程称为○○○○。
① 氧化磷酸化 ② 底物水平磷酸化 ③ 环式光合磷酸化 ④ 非环式光合磷酸化
5、一分子葡萄糖经EMP-TCAC和氧化磷酸化作用完全氧化分解可产生○○○○。
① 8分子ATP ② 16分子ATP ③ 24分子ATP ④ 36分子ATP 6、一分子葡萄糖经EMP-TCAC被氧化分解为○○○○。 ① 6分子CO2 ② 2分子乳酸
③ 2分子乙醛酸 ④ 2分子乙醇和4分子CO2 7、某种物质彻底氧化分解时RQ为1,该物质是○○○○。 ① 蛋白质 ② 脂肪 ③ 葡萄糖 ④ 柠檬酸
8、植物呼吸作用放出的CO2与吸收的O2的摩尔数之比称为○○○○ ① 呼吸速率 ② 呼吸强度 ③ 呼吸商 ④ 呼吸效率
9、植物的末端氧化酶中,对氰化物不敏感的是○○○○ ① 交替氧化酶 ② 细胞色素氧化酶 ③ 多酚氧化酶 ④ 抗坏血酸氧化酶
10、EMP中控制整个反应速度的两个关键酶(也称之为调节酶)是○○○○ ① 磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶 ② 烯醇化酶和丙酮酸激酶
③ 磷酸已糖异构酶和醛缩酶 ④ 磷酸甘油酸脱氢酶和丙酮酸激酶
11、参与TCA循环的辅酶有○○○○○。
① NAD ② FAD ③ NADP ④ CoA-SH ⑤ CoQ
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12、下列氧化酶中,位于线粒体内的末端氧化酶有○○○○○。
① 抗坏血酸氧化酶 ② 多酚氧化酶 ③ 抗氰氧化酶 ④ 乙醇酸氧化酶 ⑤ 细胞色素氧化酶
13、PPP途径中,G-6-P经脱氢及脱羧氧化分解产生○○○○○。 ① CO2 ② NADH+H+ ③ NADPH+H+ ④ F-6-P ⑤ Ru-5-P
14、与有氧呼吸相比,乙醇发酵的基本特点是○○○○○。
① 没有O2参与 ② 产能少 ③ 产能多 ④ 底物降解不彻底 ⑤ 底物彻底氧化分解 15、呼吸作用中底物氧化分解的途径有○○○○○。
① EMP途径 ② TCA途径 ③ CAM途径 ④ PPP途径 ⑤ Calvin循环
16、与燃烧等化学氧化相比,生物氧化的特点是○○○○○。
① 底物的氧化是逐步进行的 ② 氧化产生的能量是逐步释放的 ③ 能量不以热的形式释放 ④ 释放的能量部分可转化为ATP ⑤ 在常温、常压、近中性PH环境中进行
17、一分子丙酮酸经TCA循环氧化分解后可形成○○○○○。
① 4分子NADH+H+ ② 4分子NADPH+H+ ③ 3分子CO2 ④ 1分子FADH2 ⑤ 1分子GTP
18、控制TCAC反应速度的调节酶有○○○○○。
① 柠檬酸合成酶 ② 苹果酸脱氢酶 ③ 琥珀酸脱氢酶
④ 异柠檬酸脱氢酶 ⑤ ??酮戊二酸脱氢酶 19、植物进行无氧呼吸时,通常产生○○○○○。
① 乙醇 ② CO2 ③ 丙酮酸 ④ 少量ATP ⑤ NADPH+H+
20、F-6-P激酶是EMP中的定速酶,促进该酶活性的因素有○○○○○。 ① Mg2+ ② ATP ③ ADP ④ 柠檬酸 ⑤ Pi (四)回答问题:
1、植物呼吸作用有何重要生理意义?
2、植物呼吸作用中底物氧化分解的基本特点是什么? 3、光呼吸与“暗呼吸”有何异同点?
4、植物的呼吸作用与水分和矿质的吸收有何关系? 5、植物组织含水量如何影响植物的呼吸速率? 6、植物受伤时呼吸速率为何加快?
7、植物受涝往往受害的原因是什么?为什么夏季淹水比冬季危害更大?
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第5章 植物体内有机物运输分配及细胞信号转导
一、内容提要
1.植物体内有机物质运输的基本情况: 对高度分工的高等植物来说,有机物运输是植物体成为统一整体的不可缺少的环节。
有机物的短距离运输是在胞内胞间进行的。其中,胞内运输通过扩散、原生质环流、囊泡的形成与分泌等方式完成;
胞间运输主要通过质外体、共质体及其交替方式完成。胞间连丝和转移细胞在物质运输方面起重要作用。
有机物的长距离运输是在韧皮部中进行,并可双向运输,运输的速度一般为20~150 cm·h-1;被运输的主要有机物是碳水化合物,其中又以蔗糖为主。在源端光合细胞把制造的同化物装载入筛管分子,经过运输,筛管分子又在库端将同化物卸出给库(贮藏或消耗器官)。蔗糖的装载、卸出是通过质外体与共质体途径,以蔗糖载体的方式完成,蔗糖的跨膜运输是耗能的主动过程。
2.有机物运输的机理及分配:有关韧皮部有机物运输机制至今还没有完善理论,压力流动学说是目前广为接受的学说。从运输动力来看,可分为渗透和代谢两大方面。植物体内有机物分配的总方向是由源到库,并表现出优先向生长中心运输、就近供应、同侧运输的分配特征。有机物在植物体内的运输和分配,受源的供应能力、库的竞争能力和源库间的运输能力三者综合影响,其中库的竞争能力通常起着较为重要的作用。
有机物的输配方向、速度和数量除受内在因素调控外,还受光、温、水、肥与生长调节剂等环境因素的影响。有机物的运输分配与作物产量的形成关系十分密切。运用“源库理论”,调整好源、库、流的关系,是控制有机物分配以提高作物产量质量的理论基础之一。
3.植物细胞信号转导:植物细胞的信息系统包括以核酸和蛋白质为主组成的生物大分子信息系统和环境刺激细胞反应偶联信息系统。这后一类信息系统的信号转导途径大致是:在细胞感受、接收各种环境以及来自相邻细胞的各种化学和物理信号刺激后,通过膜上的受体和G蛋白信号转换系统,转化为胞内信号(钙信号系统、肌醇磷脂信号系统和环核苷酸信号系统),最后传递到胞内特定效应部位,通过蛋白质的可逆磷酸化引起生理生化反应,从而调节植物的生长发育过程。
(一)基本内容
1.有机物质运输的途径、方向、速度、形式和机理 2.有机物质的分配方向和规律
3.影响有机物质运输分配的环境因素 4.植物细胞信号转导途径 (二)重点
1.实验证明有机物质运输途径和方向
2.有机物质运输的压力流动学说内容及其评价 3.源库理论及其对农业生产的指导意义
4.植物把环境刺激信号转导为胞内反应的途径
5.Ca2+在细胞中的分布特点、钙信使作用标准及分子基础
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(三)基本概念
代谢源 代谢库 源库单位 源库理论 生长中心 细胞信号转导 钙信号系统 肌醇磷脂信号系统 环核苷酸信号系统
二、典型题解析
例6.1 用实验证明有机物运输的途径、方向、形式
分析 有机物运输途径,用经典的环剥法或现代的同位素法。运输方向用同位素法。运输形式用蚜虫口针收集溢泌液分析法证明。 解 1.证明植物有机物的运输途径
(1)用树木枝条环割(girdling)实验在树木生长季节,将树枝环割,把树皮(韧皮部)剥去,几周后发现位于环割区上方的树皮逐渐膨大,形成树瘤,下方的树皮最终死亡,而环割的枝条上端仍可长期继续生长。这表明叶子同化的物质经韧 皮部运输。当韧皮部通路被环割切断时,叶子的同化物下运受阻,停滞在环割切口上端,引起树皮膨大。环割未破坏木质部的连续性,因而根系吸收的水和矿物质则通过木质部上运至环割枝条的上端而维持其生长。
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(2)放射性同位素示踪法 让叶片同化CO2,数分钟后将叶柄切下并固定,对叶柄横切面进行放射性自显影,可看出14CO2标记的光合同化物位于韧皮部。
2.证明韧皮部中物质运输方向
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用放射性CO2和KH2PO4分别施于天竺葵茎的不同两端的叶片上,并将中间茎的一段韧皮部与木质部分开,隔以蜡纸,叶片经过12h~19h光合作用后测定
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各段的C和P放射性,结果发现韧皮部中各部位均含有相当数量的C和P。由此可见韧皮部中有机物可同时双向运输。进一步用14CO2及氚化葡萄糖分别饲喂南瓜茎上的两片叶子,调整饲喂时间,使两种标记物的前沿,同时到达14C饲喂的叶片叶柄上的同一地点,并在此区域作自显影。这一实验证明两种标记物均在筛管内,而且似乎在同一筛管分子内。不过这一实验所用的14C饲喂的叶子尚未成熟,所以有同化物向其中输入。待此叶片完全长成以后,同化物的运输则只有输出一条途径了。
3.研究有机物质运输形式理想的方法是将一个纤细的注射针头刺入单个的筛管分子中来收集韧皮部汁液。大自然提供了这样的探针——蚜虫口针。蚜虫将它的口器刺入叶或茎的单个筛管分子中来获取营养,用CO2将蚜虫麻醉,把蚜虫的口针连同下唇一起切下,从留存的口针处收集溢泌液。这种溢泌可持续数小时。通过分析此溢泌液,可得知被运输的主要有机物是碳水化合物,其中又以蔗糖为主。
例6.2 简述有机物运输压力流动学说内容,指出其实验依据,对其学说的优缺
点作出评价 解 1.压力流动学说要点
德国明希(E.Munch,1930)提出了关于解释植物韧皮部同化物运输机理的压力流动学说(pressure flow theory)。其基本论点是有机物在筛管中随着液体的流动而移动。这种液体流动的动力是由于输导系统两端的压力势差引起的。所以称压力流动学说,又称集体流动学说。
在以上基础上,经过补充的新的压力流动学说,认为:
(1)同化物在筛管内运输是由源、库两侧SE-CC复合体内渗透作用所形成的压力梯度所驱动的。
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