《植物生理学》习题及答案

60、C6/C1比值越低，表明呼吸代谢途径中HMP比例越大。对

61、在无氧条件下，单独把丙酮酸加入绿豆提取液中，结果只有少量的乙醇形成。但是，如果在相同条件下加入大量的葡萄糖，则生成大量的乙醇，这是什么原因？

在由丙酮酸转变为乙醇的反应中，需要NADH和H+作为乙醇脱氢酶的供氢体。一分子葡萄糖经糖酵解转变成丙酮酸的过程中柯生成2分的NADH和H+，能直接作为乙醇脱氢酶的供氢体。因此加入葡萄糖可生成大量乙醇。

62、为什么C6/C1比值的变化可以反映呼吸途径的变化？

在糖酵解和三羧酸环途径中，所释放的CO2均等地来自C1和C6原子，所以C6/C1=1。而PPP途径中释放的CO2仅来自C1原子，所以C6/C1小于1。由此可见该比值越小，PPP途径所占比例越大。

64、为什么呼吸作用是一个多步骤的过程而不是葡萄糖的直接氧化？

葡萄糖的直接氧化就相当燃烧，能量会突然以热的形式全部释放出来。对植物而言，突然全部释放出这样多的能量是一种浪费。所以，植物通过多步骤的氧化作用使能量分为一小份一小份地释放，并能立即用于其他过程，比如用于合成ATP分子，从而防止了能量的浪费。 65、一分子葡萄糖通过糖酵解和TCA环的途径完全氧化时，（1）可以产生多少分子ATP？（2）葡萄糖完全氧化成CO2和H2O时，△G0′＝－2867.5kJ·mol-。细胞内ATP水解的△G0′＝－30.5kJ·mol-。葡萄糖氧化所释放的能量有多少（%）以ATP形式被贮藏起来？（3）其余的能量到哪里去了？

（1）36分子，（2）38%，（3）以热的形式释放。

66、小篮子法测定萌发的小麦种子呼吸强度，以Ba（OH）2吸收呼吸时放出的CO2种子重5g，反应进行20分钟，用0.1N-草酸滴定剩余的Ba（OH）2，用去草酸18ml，空白滴定用去草酸20 ml，计算萌发小麦种子的呼吸强度。

小麦种子呼吸强度（鲜重·小时）＝

(20?18)?0.1?22?60=2.64（mgCo2/g·FW·h）

5?2067、长时间的无氧呼吸为何会使植物受伤死亡？

长时间的无氧呼吸会使植物受伤死亡的原因：第一，无氧呼吸产生酒精，酒精使细胞质的蛋白质变性；第二，因为无氧呼吸利用每摩尔葡萄糖产生的能量很少，相当于有氧呼吸的百分之几（约8%），植物要维持正常的生理需要，就要消耗更多的有机物，这样，植物体内养料耗损过多；第三，没有丙酮酸氧化过程，许多由这个过程的中间产物形成的物质就无法继续合成。作物受涝死亡，主要原因就在于无氧呼吸时间过久。 69、呼吸作用于生理功能有哪些？ 呼吸作用生理意义如下：（1）呼吸作用提供植物生命活动所需要的大部分能量。植株对矿质营养的吸收和运输，有机物的运输和合成，细胞的分裂和伸长等等，无一不需要能量。（2）呼吸过程为其他化合物合成提供碳架。呼吸过程产生的一系列的中间产物，是进一步合成植物体内各种重要化合物（蛋白质、脂肪、核酸）的原料。（3）呼吸作用与抗病性有关，旺盛的呼吸作用可以把病原菌分必的毒素氧化分解为二氧化碳和水或转化为无毒物质。另外，呼吸过程中还可心产生一些对病菌有毒的物质，如酚类化合物。

70、呼吸代谢的多条途径对植物生存有何适应意义？

植物代谢受基因的控制，而代谢（包括过程、产物等）又对基因表达具控制作用，基因在不同时空的有序即表现为植物的生长发育过程，高等植物呼吸代谢的多条途径（不同底物、呼吸途径、呼吸链及末端氧化等）使其能适应变化多端的环境条件。如植物遭病菌浸染时，PPP增强，以形成植保素，木质素提高其抗病能力，又如水稻根在淹水缺氧条件下，乙醇酸氧化途径和与氧亲和力高的细胞色素氧化酶活性增强以保持根 的正常生理功能（任举二例说明）。 71、试从不同底物呼吸途径呼吸链和末端氧化举出呼吸代谢途径各三条。

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呼吸作用可利用不同的底物如糖、蛋白质、脂肪等。经不同的呼吸途径如无氧条件下的形成酒精或乳酸；有氧条件下EMP-TCA、PPP、乙醛酸循环，乙醇酸途径以及不同的呼吸链如NADH链、FADH链，抗氰呼吸链等，不同的末端氧化酶如细胞色素氧化酶，抗氰氧化酶，多酸氧化酶，黄酶等。以形成不同的产物、构成不同的结构以适应变化多端的环境，从而利于植物的生长发育和种的繁衍。（回答问题时应得上述论点有机联系加以说明）

72、呼吸作用和光合作用之间的相互依存关系表现在哪些方面？

光合作用和呼吸作用是相互依存、共处于一个统一中的，没有光合作用提供的有机物，就不可能有呼吸作用，如果没有呼吸作用；光合过程也无法完成，两者相互依存的关系如下：

（1）光合作用所需的ADP和NADP+与呼吸作用所需的ADP和NADP+（PPP途径所需）是相同的，共用的。

（2）光合作用的碳循环与呼吸作用的戊糖磷酸途径基本上是可逆反应关系，它们的中间产物同样是三碳糖（磷酸甘油醛）、四碳糖（磷酸赤藓糖）、五碳糖（磷酸核糖、磷酸核酮糖、磷酸木酮糖）、六碳糖（磷酸果糖、磷酸葡萄糖）及七碳糖（磷酸景天庚酮糖）等，许多糖类是可以交替使用的。

（3）光合释放的O2可供呼吸利用，而呼吸作用释放的CO2亦能为光合作用所同化。 73、线粒体的超微结构是如何适应其呼吸作用这一特定功能的？

（1）线粒体具双层膜，外膜平滑透性比内膜高，内膜具高度选择性，保持线粒体内代谢的正常

运行；（2）内膜里面的腔为克 可溶性蛋白质的衬质，TCA环酶等聚集于此， 此外不含少量DNA、RNA；（3）内膜内褶形成嵴以扩大面积，增大电子传递附着的表面，嵴的数目随呼吸的增强而增多；

（4）内膜内则例具带柄的颗粒，为实现氧化磷酸化的酶等。 74、磷酸戊糖途径与EMP-TCA途径相比有何不同？

第一、磷酸戊糖途径中脱氢酶的辅酶是NADP+而非NAD+，生成物是NADPH而非NADH。 第二、磷酸戊糖途径中无底物水平磷酸化，所以无ATP生成，而有无机磷酸的生成物。 第三、葡萄糖直接氧化成葡萄糖酸等有机羧酸。

第四、在戊糖途径中有戊糖磷酸酯的互变，而EMP-TCA无，这种相互转变与光合碳循环相对

映，称氧化的戊糖循环。戊糖是合成核苷酸的原料。

75、呼吸作用是怎样影响植物的水分收收，矿质营养等生理活动的？

（1）呼吸作用促进矿质吸收，降低根细的渗透势和水势，利用于根系渗透吸水。

（2）呼吸作用提供的中间活性物质和ATP等 载体蛋白的形成、变构、旋转等促进对矿质元素

的吸收。

（3）呼吸作用提供的ATP开动质膜上的质子泵造成膜内外动力势差，趋动矿质的吸收。 （4）呼吸作用促进根系的生长发育，不断“追逐”和吸收水吧。 76、呼吸作用对农业实践有何重要作用？

呼吸作用对农业实践中的意义，可从两个方面来说明。

（1） 在作物栽培中，许多农业措施都是为了保证呼吸作用的正常进行而制订的，如浸种催芽

中要定时浇水和翻堆；秧田的湿润灌溉；旱作的中耕松土??

（2） 种子、果蔬的贮藏与呼吸作用息息相关，如在种子贮藏中必须注意种子的安全含水量，

并要降低温度，以降低呼吸作用，延长种子的贮藏时间；又如果实和蔬菜的贮藏中要昼避免机械损伤的基础上，控制温度、湿度和空气三条件，以降低呼吸作用对有机物质的消耗，使果实和蔬菜保持色、得、味和新鲜状态。 有的果实具有呼吸跃变现象，控制温度和CO2浓度抑制呼吸，延缓呼吸跃变出现的时间，增加果实贮藏时间。

77、为什么种子入仓时间的含水量不能超过其临介含水量？

种子含水量超过临介含水量，种子内出现自由水，使蛋白质水含酶活化，呼吸速率提高，消耗

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种子内贮藏物，产生呼吸热提高库温，进一步促进呼吸作用，使种子变质。（2分）种子含水量增高，空气相对湿度相应增大，附于种子表面的微生物滋生繁衍，使种子霉变。（2分）只有在安全含水量范围内，种子中只有束缚水，空气相对湿度低，抑制呼吸等生化反应和微生物滋生，种子可安全贮藏。（1分）

78、白天在实验室测定植物茎叶的呼吸速率会受到什么影响？如何解决？

白天在实验室测植物茎叶的呼吸速率，由于有光绿色即分仍可进行光合作用，同化CO2并释放O2，因而会干扰测定结果。（2分）因此，应用黑布等遮光，消除光合作用影响的条件下来测定茎叶的呼吸作用。（2分）

79、萌发的大麦种子其RQ值等于0.97，而同一种子胚的RQ值等于0.23，为什么？如果将种浸入水中，发现RQ值可增加至6.5，为什么？

大麦种子的胚乳内含淀粉，水解后形成糖，以糖为呼吸底物，其呼吸商为1，故大麦种子的呼吸商接近于1。（2分）同一种子的胚内含较多的脂肪，因此呼吸商的值小于1，等于0.23。（2分）如将种子浸入水中，种子主要进行无氧呼吸，故呼吸商升至6.5或更高。（1分） 80、试述戊糖酸途径的出现意义。

PPP（HMP）途径定位于细胞质，形成的中间产物在生理活动中十分活跃，沟通各个代谢反应核酮糖-5-磷酸和核糖-5-磷酸是组成核酸的原料；（2分）丙糖、丁糖、巳糖和庚糖的磷酸酯也是卡乐文循环的中间产物，把光合作用和呼吸作用联系起来；（2分）甘油醛-3-磷酸为EMP相通；（1分）赤藓糖-4-磷酸和-3-磷酸甘油酸可通过莽草酸途径形成芳香族氨基酸，酚类物质（提高植物抗病能力）；（2分）形成的NADPH是脂肪合成所必需等。（1分）

第五章植物体内有机物的转化和运输

1、α—氧气

脂肪酸的α—氧气作用只以游离脂肪酸为底物，脂肪酸分子中的α—碳原子首先被除数氧化成带羧基的碳，再进一步经过脱氧、脱羧（释放CO2）形成脂肪醛，然后在水的参与下，脱氢、氧化成比原来 脂肪酸分子少一个碳原子的脂肪酸。α—氧气多发生于C16和C18的长链脂肪酸中，对于C12以下的脂肪酸则不发生α—氧气。 2、α—和β—淀粉酶

α—淀粉酶和β—淀粉酶都是水解淀粉的酶类。α—淀粉酶属于内切淀粉解，是可在淀粉风随机切割α—1，4—糖苷键的水解酶。β—淀粉酶

属于端解酶，人淀粉链的非还原性末端开始，切割α—1，4—糖苷键每次切下一个麦芽糖单位的酶。 3、Q—酶与R—酶

能催化α—1，4—糖苷键转换为α—1，6—糖苷键，使直链淀粉转化为支链淀粉的酶，即催化支链淀粉形成的酶。

R—酶又称植物的脱支酶，它水解支链淀粉的α—1，6糖苷键，除去分支点。 4、淀粉酶

催化直链淀粉酶，实际上是一种转糖基酶，其作用于把核苷二磷酸葡萄糖（ADPG或VDPG）的葡萄基转移至一个α—1，4—D多聚葡萄糖的非还原端以α—1，4—糖苷键相连。 5、淀粉磷酸化酶 亦称P酶，其作用是从淀粉分子的非还原性末端将一个葡萄糖残基移至无机磷酸上形成葡萄糖—1—磷酸，话酶也可催化α—1，4—糖苷键的形成，即以葡萄糖—1—磷酸为葡萄糖的供体，受到（引子）至少由三个葡萄糖单位组成。 6、源与库（壑）

源指植物制造和输出同化产物的部位或器官，主要指进行光合作用的叶片，萌发种子的 乳等。

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库指植物吸收和消耗同化产物的部位或器官，这些部位或器官生长旺盛，代谢活动非常活跃，如生长点，正在发育的幼叶、花、果实等。

7、源—库单位： 植物叶片的同化物质，主要只供应某一部分器官或组织，它们之间在营养上是相互依存的。人们把供给同化物质的叶（代谢源）与从这片叶接受同化物质的器官或组织和连通两者之间输导组织，就是一个源-库单位。 8、运输速度与运输速率

运输速度指单位内被运输物质的走的距离，常用单位：m/hr。

运输速率为单位时间内被运输物质的总重量，常用单位：g/hr。它不只爱运输速度的影响，也与物质运输通过的横切面积大小有关。

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9、比集运量：单位时间内通过单位韧皮部筛管横切面积被运输的物质量，常用单位g/cm·hr。 10、P—蛋白： 亦称韧皮蛋白，它可构成微管结构的蛋白质索，利用水解ATP释放的能量推动微管的收缩蠕动，从而推动物质的长距离运输。

+

11、协同转移： 近代研究表明由质膜上的ATP酶水解ATP趋使H外流造成膜内外的质子动力势差

++

（△ H），趋使H与蔗糖共同进入韧皮细胞的过程。 12、同化物的装卸载

植物体的同化物，从靠近代谢源进入筛管分子的过程称为装载。有些特化的持移细胞负责传递装入同化物。装载是主动的传递。 13、同化物的卸载

植物体内同化物从筛管进入库的过程。卸载就是从筛管中卸出同化物。有一些特殊结构的转移细胞负担将同化物卸出筛管的工作。它们能有效地促进这种主动的物质转运过程。 14、传递细胞

或称转运细胞，位于筛管工导管末梢周围的富合原生质的薄壁细胞，其细胞有许多内向突起，质膜亦沿胞壁折叠以扩大其吸收或分泌溶质的表面，这类细胞能主动地吸收周围的溶质转入筛管或导管中，故可负责运输过程中溶质的装载和卸载，以维持压力流浓度的梯度。 15、植物次生物质

植物体内由糖、脂肪和氨基酸苯有机物衍生而来的产物，其中多数是植物代谢贩张产物，与植物的基本生化活性无关如类萜、酚类与生物碱等，它们对某些物种的进化过程，维持其存在和发展是很重要的。

16、支链淀粉是在（ ）酶和（ ）酶共同作用下形成的。淀粉合酶 Q酶 17、淀粉的分解包括（ ）和（ ）两条路。 淀粉的水解 磷酸解

18、胞间连丝可分为 、 和 三种状态，三者可随细胞发育时期的不同而变化。开放态 可控态 封闭态

19、有机物总的分配方向是由 到 。有机物分配有 。

源 壑 同侧运输 就近运输 向生长中心运输

20、由于韧皮部装载过程具有饱和动力学特点，对装入的物质有 和 ，所以认为载体参与和调节了这一过程。选择性 需要提供能量

21、支持压力流动假说和实验证据是： 、 、 。

溢泌现象，即筛管内有很大正压力 筛管的源库两端存在浓度 叶中激素如生长素的运输 只有在源库间存在蔗糖的浓度梯度时才能被运输出去。

22、就源库间和关系看，在源大于库时，籽粒的增重受 的限制，库大于源时，籽粒增重受 的影响。 籽粒本身容积 同化物供应不足

23、乙醛酸循环中的关键性酶是 和 ，前者催化 形成 和 ； 后者催化 和 形成 。

异柠檬酸裂解酶 苹果酸合成酶 异柠檬酸 乙醛酸和琥珀酸 乙醛酸

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