《植物生理学》习题及答案

（1）化学分析诊断法（2）病证诊断法（3）加入诊断法。 113、“植物对矿质元素的被动吸收是一不耗能量的过程，所以它只能顺其浓度梯度移动。因此被动吸收不会发生离子于细胞内的累积现象”。这种说法对吗？为会么？

不对。被动吸收有两种形式：一是简单扩散，矿质扩散的方向取决于浓度梯度和电势梯度之相对数值大小；二是杜南平衡。当细胞内存在不可移动的阴离子（或阳离子）时，当扩散达平衡时，正离子（负离子）将于胞内累积（即胞内浓度大于胞外浓度）。

114、根部吸收离子的数量总与土壤溶液（或培养液）中离子的数量成比例，对吗？为什么？ 不对。根部对离子的吸收具有选择性（即不同离子的载体数量不同）。

?115、为什么在正常情况下植物体内亚硝酸盐（NO2）不会积累？

不会积累。因为正常情况下，植物体组织中亚硝酸还原酶的含量及活性比硝酸还原酶高得多，

?因此，硝酸还原酶之产物亚硝酸盐（NO2）能很快在亚硝酸还原酶的作用下被还原成氨，然后进一

步形成氨基酸和蛋白。

116、何以证明氨是固氮酶的最终产物？

将固氮菌（Agctobacter）培养在含15N2的空气中，迅速固氮，短期内细胞内的谷氨酸出现大量的15N；若将该菌培养于合的15NH3培养基中，固氮能力立即停止，而吸入的氨态氮仍迅速转入谷氨酸中，（举另例亦可）.

117、目前，生物因素氨的机理之主要内容是什么？

2?（1）固氮是还原过程，需还要剂Fd还，s2o4等提供电子；

（2）因氮过程需Mg参与，需要也只能是由ATP提供能量。 （3）在固氮酶作用下，把N2还原成氨。 118、施肥如何才能做到合理？

合理施肥就是根据不同植物的需肥特点，适时适量施肥。即（1）根据不同作物特点及收获物的不同而施肥；（2）按作物不同生育期的需要施肥；（3）为使施肥适时适量，可根据某植物追肥之形态指标和生理指标才进行。形态指标包括“相貌”、“叶色”，生理指标包括营养元素，酰胺含量及某些酶活性的高低（各点加以阐述）。

119、为什么植物吸收的磷素，通常都是磷酸盐形式？

自然界的磷素很易被氧化成P2O5，它与水作用即成磷酸，自然界的磷就是对磷酸盐形式存在的。因此植物吸收的磷素通常都是磷酸盐形式。三价的磷酸盐难溶，一般不易被植物到利用。植物利用的大都是一、二价磷酸盐。

第三章 植物的光合作用

1、量子效率与量子需要量

以光量子为基础的光合效率称为量子效率或量子产额，即每吸收一个光量子所引起的释放氧气或同化CO2的分子数。而同化一分子CO2或释放一分子氧所需要的光量子数，称为量子需要量，它是量子的倒数。目前公认的量子需要量是8，而量子效率则是1/8。 2、光能利用率

指作物光合产物中贮藏的能量占照射到地面上的太阳总辐射能的百分率，一般是用当地单位土地面积在单位内所接受的平均太阳总辐射来除以在同一时间内该土地面积上作物增加的干重所折合的热量。

3、二氧化碳补偿点

在CO2饱和点以下，净光合作用吸收的CO2与呼吸同光呼吸释放的CO2达动态平衡，这时环境

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中的CO2浓度称为CO2补偿点。 4、叶面积指数

又称叶面积系数。指单位土地面积上，绿叶面积与土地面积的比值。是衡量光合面积大小的指标，作物高产与否，在一定范围内与叶面积指数呈正相关，但超过一定范围就会走向反面，这个合理的范围不是固定不变的，而是随作物的种类、品种特性和栽培条件而异。 5、二氧化碳饱和点

在一定范围内，植物净光合速率随CO2浓度增加而增加。但到达一定程度时再增加CO2浓度，净光合速率不再增加，这时的CO2浓度称为二氧化碳饱和点。 6、光合作用能量转化效率

光合作用形成有机物中所含能量与被叶绿体吸收参与光合作用的光量子所含能量的比率，如以量子需要量为8计算，兰紫光和红光量子各半，则其能量转化效率大约为25%。 7、光补偿点

在光饱和点以下，光合速率随光照强度的减小而降低，到某一光强时，光合作用中吸收的CO2

与呼吸作用中释放的CO2达动态平衡，这时的光照强度称为光补偿点。 8、光饱和点

在光照强度较低时，光合速率随光强的增加而相应增加；光强进一步提高时，光合速率的增加逐渐减小，当超过一定光强时即不再增加，这种现象称光饱和现象。开始达到光饱和现象时的光照强度称为光饱和点。 9、CAM途径

有些植物夜间气孔开放，通过C4途径固定二氧化碳，形成苹果酸，白天气孔关闭，夜间固定的CO2释放出来，再经C3途径形成碳水化合物，这种夜间吸收CO2，白天进行碳还原的方式，称CAM途径。通过这种方式进行光合作用的植物称为CAM植物，如仙人掌科和凤梨科的植物属CAM植物。 10、C4途径

是C4植物固定CO2的一种途径，其CO2受体是PEP，固定后的初产物为四碳二羧酸，即草酰乙酸，故称C4途径或四碳二羧酸途径。 11、PQ穿梭

PQ为质体醌，是光合链中含量最多的电子递体，即可传递电子也可以传递质子，具有亲脂性，能在类囊体膜内移动。它在传递电子时，也将质子从间质输入类囊体内腔，PQ在类囊体上的这种氧化还原反复变化称PQ穿梭。 12、原初反应

是光合作用起始的光物理化学过程，包括光能的吸收、传递与电荷分离，即天线色素吸收光能并传递给中心色素分子，使之激发，被激发的中心色素分子将高能电子传递给原初电子受体，使之还原，同时又从原初电子供体获得电子，使之氧化。 13、光合磷酸化

由光驱动的光合电子传递所偶联的将ADP和无机磷合成ATP的过程，称为光合磷酸化，这一现象是Arnon1954年用离体叶绿体测出的。由于与磷酸化相偶联的光合电子传递的方式不同，故将其分为环式光合磷酸式、非环式光合磷酸化与假环式光合磷酸化。 14、光合单位

指同化1分子CO2或释放1分子氧所需要的叶绿体色素分子数目。一个光合单位大约有200—300个色素分子，其中有一作用中心，人们把这一作用中心及其周围的几百个色素分子称为一个光合单位。叶绿体内存在有两个光系统，它们各有一个作用中心及一群天线色素，光合同化力的形成需要有两个光系统，故也有人把这两个作用中心和其周围的天线色素，合称为一个光合单位。 15、Hill反应

在有适当的电子受体存在的条件下，叶绿体利用光使水光解，即有氧的释放和电子受体的还原，

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这一过程是Hill在1940年发现的，故称Hill反应。

H2O?B光1H2B?O2 B为受氢体，又称为希尔氧化剂。 高铁氰化钾[K3Fe(CN)6]、草酸铁、

叶绿体2许多醌类、醛类以及多种有机染料都可作为希尔氧化剂。

16、爱因斯坦值

指每摩尔光子（6.02×1023光子）所含有的能量，如700nm波长的红光，其所含能量是41千卡/爱因斯坦，400nm的紫光是72千卡/爱因斯坦。 17、荧光现象与磷光现象

都是指叶绿素分子吸收光后的再发光现象，叶绿素a、b都能发出红色荧光。其寿命约为10-9秒，它是由第一单线态回到基态时的发光现象。叶绿素也能发射磷光，其寿命可达10-2—103秒，是由三线态回到基态时所发出的。 18、单线态与三线态

叶绿素分子中处于同一轨道的配对电子或处于不同轨道的配对电子，其自旋方向均相反时，分子的电子总自旋等于零，光谱学家称此种分子状态为单线态，处于不同轨道的原先配对电子自旋方向相同，这时分子的结构对外界磁场有三种可能的取向，这种具有相同自旋的激发态叫做三线态。 19、红降

在四十年代，以绿藻和红藻为材料，研究其不同光波的光合效率，发现当光波大于680纳米时，虽然仍被叶绿素大量吸收，但量子产额急剧下降，这种现象，称为红降。 20、双光增益效应

1957年伊利诺斯大学爱默生（Robcrt Emcrson）及其同事发现，如果在680纳米长波红光之外，再加上一些比它波长较短的光，如650—670纳米的光，则量子效率（即量子产颜）大大增高，比两种波长的光单独照射时的总和还要多，这种现象称为双光增益效应或爱默生效应。 21、碳素同化作用

即CO2固定和还原成有机化合物的过程，由于形成的产物中有近45%都是碳素，故称碳素同化作用。主要指绿色植物的光合作用，其次还有细菌的光合作用和化能合成作用。 22、天线色素

在光合作用中，真正能发生光化学反应的光合色素仅占很少一部分，其余的色素分子只起捕获光能的作用，这些色素吸收的光能都要传递到反应中心色素分子才能引起光化学反应。所以这些色素分子就称为天线色素，或称聚光色素，又称捕光色素。 23、中心色素

是指能发生光化学反应的色素分子，它在光合色素中仅占很少一部分。 24、Calvin循环

又称C3途径、还原磷酸戊糖循环、光合碳循环，它是CO2固定和还原的主要途径，其CO2的受体是RuBP，CO2固定后的初产物是PGA。 25、质子动力势

根据米切尔（P.Mitchell）的化学渗透学说，光合电子传递所产生的膜内外电位差和质子浓度差，二者合称质子动力势，是光合磷酸化的动力。 26、写出下列缩写符号的中文意思

PS I: PC: RuBpCasc: CAM: 光系统I 质兰素 核酮糖双磷酸羧化酶 景天酸代谢

27、叶绿素a吸收的红光比叶绿素b偏向 方面，而在兰紫光区域偏向 方面。

长光波 短光波

28、写出下列缩写符号的中文名称

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PS II: PQ: PEP: CF1—F0:

光系统II 质体醌 烯醇式磷酸丙酮酸 偶联因子复合物

29、矿质元素 是叶绿素的组成成分，缺乏时不能形成叶绿素，而 等元素也是叶绿素形成所必需的，缺乏时也产生缺绿病。Mg Fe、Mn、Cu、Zn 30、光系统I（P700）的电子受体是（ ），电子供体是（ ）。铁硫蛋白（Fe—S） 质兰素（PC） 31、光合作用中每产生Imol NADPH, PSI必须吸收 受因斯坦光子。2 33、光合碳循环是在一系列酶的催化下进行的，其中（ ）、（ ）、（ ）、（ ）及（ ）等酶都是光调节酶，它们中（ ）酶是CO2同化的关键酶。

RuBp羧化酶 NADP一磷酸甘油醛脱氢酶 FBP一磷酸酯酶 SBP磷酸酯酶 Ru5p激酶 RuBp羧化酶

34、叶绿素卟啉环中的镁被（ ）置换后，形成去镁叶绿素，被（ ）置换后仍呈绿色。故制备浸制标本时，常用（ ）溶液处理。

H+ Cu2+ 醋酸铜

35、光合作用是一个氧化还原过程，其反应的特点是 、 、 。

水被氧化为分子态氧 CO2被还原到糖的水平 同时发生日光能的吸收、转化与贮藏。 36、光合生物所含有的光合色素可分为四类 、 、 、 。

叶绿素 类胡萝卜素 藻色素 细菌叶绿素

37、合成叶绿素分子中吡咯环的起始物质是 。光在形成叶绿素时的作用是使 还原成 。б-氨基酮戊酸 原叶绿素酸酯 叶绿素酸酯

38、植物光合作用可利用的波长范围为（ ）纳米，叶绿素吸收高峰在（ ）光区和（ ）光区；类胡萝卜素吸收高峰在（ ）光区。390~760 兰紫 红 兰紫 39、光合作用的光反应是在叶绿体的 进行的，CO2的固定和还原则是在叶绿体的 中进行的。

类囊体膜 叶绿体间质

40、光合磷酸化有下列三种类型，即 、 和 ，通常情况下 占主要地位。

环式光合磷酸化 非环式光合磷酸化 假环式光合磷酸化 非环式光合磷酸化

41、在非环式电子传递中，光系统Ⅱ吸收的光能主要用于 和 ，而光系统Ⅰ吸收的光能则使 还原。H2O的光解 质子泵入类囊体腔内 NADP+还原 42、在非环式电子传递中，一对电子的传递需要吸收 个光量子，偶联 个NADPH2和 个ATP的形成。4 1 1—2（或1.33） 43、光合作用中水的光解是与 电子传递相偶联的，1分子水的光解需要吸收 个光量子。

非环式 4

44、阴生植物的叶绿素a/b比值，比阳生植物 ，高山植物的叶绿素a/b比值比平原地区植物 ，同一植物在强光条件下，其叶绿素a/b比值比弱光条件下的 ，同一叶片随着叶龄的增加，叶绿素a/b比值亦随之 。低 高 高 降低

45、叶绿素与类胡萝卜素的比值一般是 ，叶绿素a/b比值是：c3植物为 ，c4植物为 ，而叶黄素/胡萝卜素为 。3：1 3：1 4：1 2：1

46、叶绿素可分为 、 、 、 四种，所有的绿色植物都含有 。

叶绿素a、b、c、d 叶绿素a

47、光合作用原初反应的主要步骤是（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。

光能的吸收和色素分子激发态的形成 天线色素分子之间激发能的传递 作用中心对电子激发能的捕获 电荷分离

48、在光合作用中具有双重催化功能的酶是（ ）。它可以催化（ ）反应和（ ）反应。

Rubisco—核酮糖二磷酸羧化酶/加氧酶 羧化 加氧

49、根据现代概念，光合作用机理可分为（ ）、（ ）、（ ）及（ ）四个相互联系的环节。

原初反应 光合电子传递 光合磷酸化 碳同化

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