植物生理学答案综合 - 图文

叶绿体 叶绿素a/b CO2补偿点 光饱和点 碳同化途径 原初CO2受体 光合最初产物 RuBp羧化酶活性 PEP羧化酶活性 净光合速率（强光下） 光呼吸 碳酸酐酸活性 生长最适温度 蒸腾系数 只有叶间细胞有正常叶绿体 约3：1 30—70 低（3—5万烛光） RuBp C3酸（PGA） 较高 较低 较低（15~35） 高，易测出 高 较低 高（450—950） 叶肉细胞有正常叶绿体，维管束鞘细胞有叶绿体，但基粒无或不发达 约4：1 <10 高 PEP C4酸（OAA） 较低 较高 较高（40—80） 低，难测出 低 较高 低（250—350） 只有光合碳循环（C3途径） C4途径和C3途径 第四章 植物的呼吸作用

问答题

1、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？

2、在酵母提取液中葡萄糖发酵产生乙醇。如果向提取液中分别加入下列物质，对物质，对发酵速率有什么影响？请简要说明其原因。（1）碘代乙酸，（2）ATP，（3）ADP+无机磷，（4）NaF。 3、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？ 4、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？

5、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。 6、长时间的无氧呼吸为何会使植物受伤死亡？

7、机械损伤会显著加快植物组织呼吸速率的原因何在？ 8、呼吸作用于生理功能有哪些？

9、呼吸代谢的多条途径对植物生存有何适应意义？

10、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。 11、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？ 12、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？ 13、磷酸戊糖途径与EMP-TCA途径相比有何不同？

14、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？ 15、呼吸作用对农业实践有何重要作用？

16、为什么种子入仓时间的含水量不能超过其临介含水量？

17、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？

18、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？

19、试述戊糖酸途径的出现意义。 参考答案

1、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。

2、在酵母提取液中葡萄糖发酵产生乙醇。如果向提取液中分别加入下列物质，对物质，对发酵速率有什么影响？请简要说明其原因。（1）碘代乙酸，（2）ATP，（3）ADP+无机磷，（4）NaF。 碘代乙酸是磷酸甘油醛脱氢酶的抑制，NaF是烯醇化酶的抑制剂，ATP抑制磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶。所以（1）、（2）和（4）都降低发酵速率。ADP和无机磷可提高磷酸果糖激酶的活性，从而提高发酵速率。 3、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。

4、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。

5、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。

(20?18)?0.1?22?605?20小麦种子呼吸强度（鲜重·小时）＝=2.64（mgCo2/g·FW·h）

6、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。 7、机械损伤会显著加快植物组织呼吸速率的原因何在？

机械损伤会显著加快组织的呼吸速率，其理由如下：第一，原来氧化酶与其底物在构造上是隔开的，机械损伤使原来的间隔破坏，氧气供应充足，酚类化合物就迅速地被氧化；第二，细胞被破坏后，底物与呼吸酶接近，于是正常的糖酵解和氧化分解以及PPP代谢加强；第三是机械损伤使某些细胞转变为分生状态，以形成愈伤组织去修补伤处，这些生长旺盛的细胞的呼吸速率就比原来休眠或成熟组织的呼吸速率快得多。 8、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。 9、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）。

10、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。

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） 11、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。 12、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。 13、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。

14、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。 15、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。 16、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。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。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。

17、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。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。

18、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。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。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。

19、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；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；甘油醛-3-磷酸为EMP相通；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）；形成的NADPH是脂肪合成所必需等。（1分）

第五章 植物体内有机物的代谢

问答题

1、试指出萜类分类依据、种类以及生物合成途径。 2、简述木质素的生物合成途径。

3、举例说明植物体内重要的类萜及其生理意义。 参考答案： 问答题

1、答：萜类是根据异戊二烯的数目进行分类的、可分为以下种类：单萜、倍半萜、双萜、三萜、四萜和多萜等。其生物合成有两条途径：甲羟戊酸途径和甲基赤藓醇磷酸途径。

2、答：木质素的生物合成是以苯丙氨酸和酪氨酸为起点。首先，苯丙氨酸转变为桂皮酸， 桂皮酸和酪氨酸又分别转变为4-香豆酸，然后，4-香豆酸形成了咖啡酸，阿魏酸，5-羟基阿魏酸和芥子酸。它们分别与乙酰辅酶A结合，相应地被催化为高能CoA硫脂衍生物，进一步被还原为相应的醛，再被脱氢酶还原为相应的醇，即4-香豆醇、松柏醇，5—羟基阿魏醇和芥子醇。

上述四种醇类经过糖基化作用，进一步形成葡萄香豆醇、松柏苷、5-羟基阿魏苷和丁香苷，再通过质膜运输到细胞壁，在β-糖苷酶作用下释放出相应的单体（醇）最后这些单体经过氧化和聚合作用形成木质素。 3、答：（1）挥发油，多是单萜和倍半萜类化合物，广泛分布于植物界，它能使植物引诱昆虫传粉，或防止动物的侵袭。

（2）固醇，是三萜类的衍生物，是质膜的主要组成，它是与昆虫脱皮有关的植物脱皮激素的成分。

（3）类胡萝卜素的四萜的衍生物，包括胡萝卜素、叶黄素，番茄红素等，常能决定花、叶和果实的颜色。胡萝卜素和叶黄素能吸收光能，参与光合作用，胡萝卜素也是维生素A的主要来源。

（4）橡胶是最有名的高分子化合物，一般由1500—15000 个异戊二烯单位所组成。橡胶由橡胶树的乳汁管流出，对植物有保护作用，如封闭伤口和防御食草动物取食等。 （5）红豆杉醇是双萜类化合物，是强烈的抗癌药物。 第六章 植物体内有机物的运输 问答题

1、试述植物体中同化物装入和卸出筛管的机理。 2、试问温度对有机物运输有哪些影响？

3、解释筛管运输学说有几种？每一种学说的主要观点是什么？ 4、细胞内和细胞间的有机物运输各经过什么途径？

5、试指出机体内有机物运输的分配规律；有什么因素影响着有机物的分配？ 6、简述作物光合产物形成的源库关系。 7、植物体内同化产物的命运如何？

8、胞间连丝的结构有什么特点？胞间连丝有什么作 参考答案： 问答题

1、 答：同化物装入筛管有质外体途径和共质体途径，即糖从共质体（细胞质经胞间连丝到达韧皮部的筛管，或在某些点进入质外体（细胞壁），后到达韧皮部。

同化物从筛管中卸出也有共质体和质外体途经。共质体途径是指筛管中的同化物通过胞间连丝输送到接受细胞（库细胞）筛管中同化物也可能选运出到质外体，然后再通过质膜进入接受细胞（库细胞）。

2、答：温度太高，呼吸增强，消耗一定量的有机物，同时细胞质中的酶开始钝化或受破坏。所以运输速率降低。低温使酶的活性降低，呼吸作用减弱，影响运输过程所必需的能量供应，导致运输变慢。在一定温度范围内，温度升高，运输速率加快。

3、答：有3种，分别是压力流动学说，胞质泵动学说和收缩蛋白学说。

压力流动学说：主张筛管液流是靠源端和库端的压力势差建立起来的压力梯度来推动的。

胞质泵动学说：认为筛分子内腔的细胞质呈几条长丝，形成胞纵连束，纵跨筛分子，每束直径1到几个um，在束内呈环状的蛋白质丝反复地、有节奏地收缩和张驰，就产生一种蠕动，把胞质长距离泵走，糖分就随之流动。 收缩蛋白学说：认为筛管腔内有许多具有收缩能力的韧皮蛋白（P蛋白），P蛋白的收缩运动将推动筛管汁液的移动。 4、答：细胞内有机物的运输主要是通过扩散和布朗运动在细胞器和细胞溶质之间转移，也可通过胞质运动使细胞器移位。细胞间有机物运输主要通过两条途径：质外体运输和共质体运输。 5、答：有机物的运输分配是受供应能力，竞争能力和运输能力三个因素影响。（1）供应能力：指该器官或部位的同化产物能否输出以及输出多少的能力，也就是“代谢源”把光合产物向外“推”送力的大小。（2）竞争能力：指各器官对同化产物需要程度的大小。也就是“代谢库”对同化物的“拉力”大小。（3）运输能力：包括输出和输入部分之间输导系统联系、畅通程度和距离远近。在三种能力中，竞争能力最主要。