植物生理学复习题与答案川农

习题（第一章植物的水分生理）

一、名词解释

自由水：指未与细胞组分相结合能自由活动的水。

束缚水：亦称结合水，指与细胞组分紧密结合而不能自由活动的水。

水势：每偏摩尔体积水的化学势差。用Ψ w 表示，单位 MPa 。Ψ w ＝(μ w -μ w o )/V w ， m ，即水势为体系中水的化学势与处于等温、等压条件下纯水的化学势之差，再除以水的偏摩尔体积的商。

水孔蛋白：是存在于生物膜上的具有专一性通透水分功能的内在蛋白。

蒸腾拉力：由于蒸腾作用产生的一系列水势梯度使导管中水分上升的力量。

水分临界期：植物对水分不足特别敏感的时期。如花粉母细胞四分体形成期。

压力势：是由细胞壁的伸缩性对细胞内含物所产生的静水压而引起的水势增加值。一般为正值，用Ψ P 表示。

根压：由于根系的生理活动而使液流从根部上升的压力。

蒸腾速率：指植物在单位时间内，单位叶面积通过蒸腾作用而散失的水分量。

伤流现象：从植物茎的基部切断植株，则有液体不断地从切口溢出的现象。蒸腾系数：植物每制造 1 g 干物质所消耗水分的克数。它是蒸腾效率的倒数，又称需水量。

渗透势：亦称溶质势，是由于溶液中溶质颗粒的存在而引起的水势降低值。

用Ψ s 表示 , 一般为负值。

吐水现象：未受伤的植物如果处于土壤水分充足，空气湿润的环境中，在叶的尖端或者叶的边缘向外溢出水滴的现象。

蒸腾效率：植物每蒸腾 1 kg 水时所形成的干物质的克数。

渗透作用：水分通过半透膜从水势高的区域向水势低的区域运转的作用。蒸腾作用：水分从植物地上部分表面以水蒸汽的形式向外界散失的过程。

二、写出下列符号的中文名称

μ w：任一体系水的化学势μ w °：纯水的化学势；Ψ w ：水势Ψ m：衬质势Ψ p：压力势；Ψ s：渗透势；

三、填空题

1. 植物散失水分的方式有（两）种，即（蒸腾作用）和（吐水）。

2. 作物灌水的生理指标有（叶片水势）、（细胞汁液浓度）、（渗透

势）和（气孔开度）。

3. 植物细胞吸水的三种方式是（扩散）、（集流）和（渗透作

用）。

4. 植物根系吸水的两种方式是（主动吸水）和（被动吸水）。前者

的动力是（根压），后者的动力是（蒸腾拉力）。

5. 设甲乙两个相邻细胞，甲细胞的渗透势为－16 × 10 5 Pa ，压力势

为9 × 10 5 Pa ，乙细胞的渗透势为

－13 × 10 5 Pa ，压力势为9 × 10 5 Pa ，水应从（乙）细胞流向（甲）细胞，因为甲细胞的水势是（﹣7 × 10 5 Pa），乙细胞的水势是（﹣4 × 10 5 Pa ）。

6. 某种植物每制造 10 克干物质需消耗水分 5000 克，其蒸腾系数为

（500 克），蒸腾效率为（2 克）。

7. 把成熟的植物生活细胞放在高水势溶液中细胞表现（吸水），放在

低水势溶液中细胞表现（排水），放在等水势溶液中细胞表现（吸、排水速度相等）。

8. 写出下列吸水过程中水势的组分

吸胀吸水，Ψ w = （Ψ m）；渗透吸水，Ψ w = （Ψ s + Ψ P）；干燥种子吸水，Ψ w = （Ψ m）；一个成熟细胞水势组分，Ψ w = （Ψ s + Ψ P + Ψ g ）。

9. 当细胞处于初始质壁分离时，Ψ P = （0 ），Ψ w = （Ψ s）；

当细胞充分吸水完全膨胀时，Ψ p = （- Ψ s），Ψ w = （0 ）；

在初始质壁分离与细胞充分吸水膨胀之间，随着细胞吸水，Ψ S （升高），Ψ P （升高），Ψ w （升高）。

10. 蒸腾作用的途径有（皮孔蒸腾）和（叶片蒸腾），而后者又可

分为（角质层蒸腾）和（气孔蒸腾）。

11. 细胞内水分存在状态有（自由水）和（束缚水）。

12. 常用的蒸腾作用指标有（蒸腾速率）、（蒸腾效率）和（蒸

腾系数）。

13. 影响蒸腾作用的环境因子主要有（光照强度）、（温度）、（空

气相对湿度）和（风）。

14. 植物水分代谢的三个过程为（吸收）、（运输）和（排

出）。

15. 空气的相对湿度下降时，蒸腾速度（提高）。

16. 将Ψ P = 0 的细胞放入等渗透溶液中，其体积（不变）。

四、选择题

1. 有一充分饱和细胞，将其放入比细胞浓度低 10 倍的溶液中，则细胞

体积（ 2 ）

（ 1 ）不变（ 2 ）变小

（ 3 ）变大（ 4 ）不一定

2. 已形成液泡的成熟细胞，其衬质势通常忽略不计，原因是（ 4 ）（ 1 ）衬质势不存在（ 2 ）衬质势等于压力势

（ 3 ）衬质势绝对值很大（ 4 ）衬质势绝对值很小

3. 水分在根及叶的活细胞间传导的方向决定于（ 3 ）

（ 1 ）细胞液的浓度（ 2 ）相邻活细胞的渗透势大小

（ 3 ）相邻活细胞的水势梯度（ 4 ）活细胞压力势的高低

4. 在气孔张开时，水蒸气分子通过气孔的扩散速度（ 3 ）

（ 1 ）与气孔面积成正比（ 2 ）与气孔周长成反比

（ 3 ）与气孔周长成正比（ 4 ）不决定于气孔周长，而决定于气孔大小

5. 一般说来，越冬作物细胞中自由水与束缚水的比值（ 2 ）

（ 1 ）大于 1 （ 2 ）小于 1

（ 3 ）等于 1 （ 4 ）等于零

6. 植物根系吸水的主要部位是（ 3 ）

（ 1 ）分生区（ 2 ）伸长区

（ 3 ）根毛区（ 4 ）伸长区的一部分和分生区的一部分

7. 植物的水分临界期是指（ 3 ）

（ 1 ）植物需水量多的时期（ 2 ）植物对水分利用率最高的时期（ 3 ）植物对水分缺乏最敏感的时期（ 4 ）植物对水分的需求由低到高的转折时期

8. 植物体内水分长距离运输的主要渠道是元素中，属于必需（ 2 ）（ 1 ）筛管和半胞（ 2 ）导管或管胞

（ 3 ）转移细胞（ 3 ）胞间连丝

五、是非题

1. 蒸腾效率高的植物，一定是蒸腾量小的植物。（×）

2. 将一个细胞放入某一浓度的溶液中时，若细胞浓度与外界溶液的浓度

相等，则细胞体积不变。（×）

3. 处于初始质壁分离状态的细胞，若其细胞内液浓度等于外液浓度，则

细胞的吸水速度与排水速度相等，出现动态平衡。（√）

4. 植物具有液泡的成熟细胞的衬质势很小，通常忽略不计。（×）

5. 一个细胞能否从外液中吸水，主要决定于细胞水势与外液水势的差值。

（√）

6. 水分通过根部内皮层，需经过共质体，因而内皮层对水分运转起调节

作用。（√ ）

7. 若细胞的Ψ P = - Ψ S ，将其放入某一溶液中时，则体积不变。

（×）

8. 若细胞的Ψ w = Ψ S ，将其放入纯水中，则体积不变。（×）

9. 将Ψ p = 0 的细胞放入等渗溶液中，其体积不变。（√）

10. 植物代谢旺盛的部位自由水与束缚水的比值小。（×）

11. 土壤中的水分在具有内皮层的根内，可通过质外体进入导管。

（×）

12. 保卫细胞进行光合作用时，其渗透势增高，水分进入，气孔张开。

（×）

13. 植物体内水在导管和管胞中能形成连续的水柱，主要是由于蒸腾拉力

和水分子内聚力的存在。（√）

14. 不管活细胞还是死细胞，只要用中性红染色，都可观察到质壁分离现

象。（×）

六、问答题

1.试述气孔开闭机理（三个学说）。

2.植物气孔蒸腾是如何受光、温度、 CO2 浓度调节的 ?

3.植物受涝害后，叶片萎蔫或变黄的原因是什么？

4.低温抑制根系吸水的主要原因是什么？

5.化肥施用过多为什么会产生“烧苗”现象？

6.蒸腾作用的生理意义如何？

7.举例说明植物存在主动吸水和被动吸水。

8.试述水分在植物生命活动中的作用。

9.植物体内水分存在状态与代谢关系如何？

10.细胞质壁分离和质壁分离复原有何应用价值？

11.高大树木导管中的水柱为何可以连续不中断？

12.合理灌溉在节水农业中的意义如何？如何才能做到合理灌溉？

13.为什么夏季晴天中午不能用井水浇灌作物？

14.光照如何影响植物根系吸水？

答案

1. 关于气孔开闭机理主要有两种学说：

（ 1 ）淀粉－糖互变学说：保卫细胞在光下进行光合作用，消耗CO2，细胞质内的pH增高，促使淀粉磷酸化酶水解淀粉为可溶性糖，保卫细胞的水势下降，从周围细胞吸水，气孔张开。保卫细胞在黑暗中进行呼吸作用，产生CO2使保卫细胞的pH下降，淀粉磷酸化酶把可溶性糖转变为淀粉，水势升高，保卫细胞失水，气孔关闭。

（ 2 ）无机离子泵学说又称 K + 泵假说。在光下，K + 由表皮细胞和副卫细胞进入保卫细胞，保卫细胞中 K +浓度显著增加，溶质势降低，引起水分进入保卫细胞，气孔就张开；暗中，K +由保卫细胞进入副卫细胞和表皮细胞，使保卫细胞水势升高而失水，造成气孔关闭。这是因为保卫细胞质膜上存在着 H + -ATP 酶，它被光激活后能水解保卫

细胞中由氧化磷酸化或光合磷酸化生成的 ATP ，并将 H + 从保卫细胞分泌到周围细胞中，使得保卫细胞的 pH 升高，质膜内侧的电势变低，周围细胞的 pH 降低，质膜外侧电势升高，膜内外的质子动力势驱动K + 从周围细胞经过位于保卫细胞质膜上的内向 K + 通道进入保卫细胞，引发气孔开张。

（3）苹果酸代谢学说在光下，保卫细胞内的部分CO2被利用时， pH 上升至 8.0 ～ 8.5 ，从而活化了 PEP 羧化酶， PEP 羧化酶可催化由淀粉降解产生的 PEP 与 HCO3 - 结合，形成草酰乙酸，并进一步被NADPH 还原为苹果酸。苹果酸解离为 2 H + 和苹果酸根，在H + / K + 泵的驱使下，H + 与 K + 交换，保卫细胞内K + 浓度增加，水势降低；苹果酸根进入液泡和 Cl﹣共同与 K + 在电学上保持平衡。

同时，苹果酸的存在还可降低水势，促使保卫细胞吸水，气孔张开。

当叶片由光下转入暗处时，该过程逆转。

6.（ 1 ）蒸腾作用可引起植物的被动吸水，并有利于水分的传导。

（ 2 ）蒸腾作用能降低叶温，使植物体及叶片保持一定温度，避免过热伤害。

（ 3 ）蒸腾作用能促进物质的吸收和运输。

（ 4 ）蒸腾作用有利于气体交换。

7. （ 1 ）可用伤流现象证明植物存在主动吸水。如将生长中的幼嫩向日

葵茎，靠地面 5cm 处切断，过一定时间可看到有液体从茎切口流出。

这一现象的发生，完全是由于根系生理活动所产生的根压，促使液流上升并溢出而造成，与地上部分无关。（亦可用吐水现象证明）。

（ 2 ）可用带有叶片但将根去掉的枝条（或用高温、毒剂杀死根系）吸水证明植物存在被动吸水。将带有叶片但将根去掉的枝条插入瓶中，可保持几天枝叶不萎蔫，说明靠叶片蒸腾作用产生的蒸腾拉力，能将水分被动吸入枝条并上运，是与植物根系无关的被动吸水过程。

8.

10. （ 1 ）用以验证生活细胞是个渗透系统，原生质层可以被看作是选

择透性膜。

（ 2 ）用以判断细胞死活，只有活细胞才能发生细胞质壁分离现象。（ 3 ）用以测定细胞质的透性、渗透势以及细胞质的粘滞性等。

（ 4 ）观察物质通过细胞的速率。

13. 夏季晴天中午浇灌井水不仅不能给作物补充水分，反而会导致作物萎

蔫。其原因是：夏季中午气温和土壤温度都较高，而井水温度则较低，因此夏天中午用井水浇灌会引起土温急剧降低，导致根系代谢活动减弱，主动吸水减少。同时由于在低温下原生质粘性增大，水透过生活组织的阻力增大，水分子运动减慢，渗透作用降低等，都会是根系的

吸水速率明显减慢。而地上枝叶由于气温较高，蒸腾作用仍然较强，这样根系的吸水速率远不能补偿地上部的失水速率，使作物在短时间内丢失大量水分，导致体内水分严重亏缺，发生萎蔫。因此在夏季中午不能用温度明显低于土壤温度的井水浇灌作物。

第二章矿质元素

一、名词解释

1、矿质营养：亦称无机营养，指植物在生长发育时所需要的各种化学元

素。

2、必需元素：指植物正常生长发育所必需的元素，是19种，包括10种

大量元素和9种微量元素

3、大量元素：亦称常量元素，是植物体需要量最多的一些元素，如碳、

氧、氢、氮、磷、钾、硫、钙、镁、硅等。

4、胞饮作用：指物质吸附于质膜上，然后通过膜的内折而将物质转移到

细胞内的过程。

5、交换吸附：指根部细胞在吸收离子的过程中，同时进行着离子的吸附

与解吸附。这时，总有一部分离子被其他离子所置换，这种现象就称交换吸附。

6、离子交换：是植物吸收养分的一种方式，主要指根系表面所吸附的离

子与土壤中离子进行交换反应而被植物吸收的过程。

7、离子拮抗作用：当在单盐溶液中加入少量其他盐类时，单盐毒害所产

生的负面效应就会逐渐消除，这种靠不同离子将单盐毒害消除的现象称离子拮抗作用。

8、被动吸收：亦称非代谢吸收。是一种不直接消耗能量而使离子进入细

胞的过程，离子可以顺着化学势梯度进入细胞。

9、氮素循环：亦称氮素周转。在自然界中以各种形式存在的氮能够通过

化学、生物、物理等过程进行转变，它们相互间即构成了所谓的氮素循环。

10、生物固氮：指微生物自生或与动物、植物共生、通过体内固氮酶的作

用，将空气中的氮气转化为含氮化合物的过程。

11、微量元素：是植物体需要量较少的一些元素如铁、锰、铜、锌、硼、

钼、镍、氯、钠等，这些元素只占植物体干重的万分之几或百分之几。

12、选择吸收：根系吸收溶液中的溶质要通过载体，而载体对不同的溶质

有着不同的反应，从而表现出根系在吸收溶质时的选择性。这就是所谓的选择性吸收。

13、主动吸收：亦称代谢吸收。指细胞直接利用能量做功，逆着电化学势

梯度吸收离子的过程。

14、诱导酶：指一种植物体内原本没有，但在某些外来物质的诱导下所产

生的酶。

15、转运蛋白：指存在于细胞膜系统中具有转运功能的蛋白质，主要包括

通道蛋白与载体蛋白两类。

16、矿化作用：指土壤中的有机质通过微生物的活动转化为矿物质的过程。

17、氮素代谢：氮元素及含氮化合物在生物体内同化、异化、排出等整个

过程，被称为氮素代谢。

18、养分临界期：指植物在生长发育过程中，对某种养分需要量并不很大，

但却是必不可少的时期。在此阶段若养分供应不足，就会对植物的生长发育造成很大影响，而且以后难以弥补。

19、水培法：在含有全部或部分营养元素的溶液中栽培植物的方法。

20、砂培法：是用洁净的石英砂或玻璃球代替土壤，再加入培养液培养植

物的方法。

21、生理酸性盐：根系吸收阳离子多于阴离子，如果供给（NH4）2SO4，

大量的SO42-残留于溶液中，酸性提高，这类盐叫生理酸性盐。

22、生理碱性盐：根系吸收阴离子多于阳离子，如果供给NaNO3，大量的

Na+残留于溶液中，碱性提高，这类盐叫生理碱性盐。

23、生理中性盐：根系吸收阴离子与阳离子的速率几乎相等，如果供给

NH4NO3，PH值未发生变化，这类盐叫生理中性盐。

24、平衡溶液：在含有适当比例的多种盐溶液中，各种离子的毒害作用被

消除，植物可以正常生长发育，这种溶液称为平衡溶液。

25、载体：存在于生物膜上的能携带离子或分子透过膜的蛋白质，它们与

离子或分子有专一的结合部位，能选择性的携带物质通过膜，又称透过酶。

26、内在蛋白：也称整合蛋白，膜上的有些蛋白镶嵌在磷脂之间，甚至穿

透膜的内外表面，此类蛋白称内在蛋白。

27、外在蛋白：也称周围蛋白，膜上的蛋白质有些是与膜的外表面相连，

此类蛋白称外在蛋白。

二、是非题

（√）1、被种在同一培养液中的不同植物，其灰分中各种元素的含量不一定完全相同。

（×）2、植物的必需元素是指在植物体内含量很大的一类元素。（×）3、铁、氯这两种元素是植物需要很多的，故为大量元素。（√）4、植物缺氮时，植株矮小，叶小色淡或发红。

（√）5、植物的微量元素包括氯、铁、硼、锰、钠、锌、铜、镍、钼等9种元素。

（√）6、植物从士壤溶液中既能吸收硝态氮（NO3-）又能吸收铵态氮。

( √ )7、质膜上的离子通道运输是属于被动运输。

（√）8、载体蛋白有3种类型，分别是单向运输载体，同向运输器和反向运输器。

（√）9、植物细胞质膜上ATP酶活性与吸收无机离子有正相关。（√）10、胞饮作用是一种非选择性吸收，它能在吸水的同时，把水中的矿物质一起吸收。

（×）11、植物从环境中吸收离子时具选择性，但对同一种盐的阴离子和阳离子的吸收上无差异。

（×）12、单盐毒害现象中对植物起有害作用的金属离子不只一种。（√）13、交换吸附作用与细胞的呼吸作用有密切关系。

（√）14、植物根中吸收矿质元素最活跃的区域是根毛区。

（×）15、温度是影响根部吸收矿物质的重要条件，温度的增高，吸收矿质的速率加快，因此，温度越高越好。

（×）16、Na NO3和（NH4）2SO4都是生理碱性盐。

（×）17、硝酸还原酶是含钠的酶.

（×）18、诱导酶是一种植物本来就具有的一种酶。

（×）19、植物体内的钾一般都是形成稳定的结构物质。

（√）20、一般植物对氮的同化在白天快于夜晚。

（×）21、硝酸还原酶和亚硝酸还原酶，前者不是诱导酶，而后者是。

（√）22、植物缺磷时，叶小且深绿色。

（×）23、载体运输离子的速度比离子通道运输离子的速度要快。（√）24、质子泵运输H+需要ATP提供能量。

（√）25、根部叫吸收的矿质元素主要通过本质部向上运输，也能拱向运输到韧皮部后再向上运输。

（√）26、叶片吸收的离子在茎内向下或向下运输途径主要是韧皮部，同样也可以横向运输到木质部，继而上下运输。

三、选择题

1、氮是构成蛋白质的主要成分，占蛋白质含量（ B ）

A、10%—20%

B、16—18%

C、5%—10%

2、根据科学实验的测定，一共有（ B ）种元素存在于各种植物体中。

A、50多种

B、60多种

C、不多于50种

3、到目前为止，植物生长发育所必需的矿质元素有（ C ）种。

A、16

B、13

C、19

4、下列元素中，属于必需的大量元素有（ B ）

A、铁

B、氮

C、硼

5、高等植物的老叶由于缺少某一种元素而发病，下面元素属于这一类的

有（ A ）

A、氮

B、钙

C、铁

6、植物吸收离子最活跃的区域是（ A ）

A、根毛区

B、分生区

C、伸长区

7、流动镶嵌膜模型的主要特点是（ B ）

A、膜的稳定性

B、膜的流动性

C、膜的多择性

8、植物体缺硫时，发现有缺绿症，表现为（ A ）

A、只有叶脉绿

B、叶脉失绿

C、叶全失绿

9、在植物细胞对离子吸收和运输时，膜上起质子泵作用的是（ A ）

A、H+—ATP酶

B、NAD激酶

C、H2O2酶

10、下列盐当中，哪个是生理中性盐（ B ）

A、（NH4）2SO4

B、NH4NO3

C、NaNO3

11、栽培叶菜类时，可多施一些（ A ）

A、氮肥

B、磷肥

C、钾肥

12、植物的主要氮源是（ A ）

A、无机氮化物

B、有机氮化物

C、游离氮类

13、质膜上的离子通道运输属于哪种运输方式。（ B ）

A、主动运输

B、被动运输

C、被动运输和主动运输

14、膜上镶嵌在磷脂之间，甚至穿透膜的内外表面的蛋白质称（ A ）

A、整合蛋白

B、周围蛋白

C、外在蛋白

15、用砂培法培养棉花，当其第4叶（幼叶）展开时，其第1叶表现出缺绿症。在下列三种元素中最有可能缺哪一种？（ A ）

A、钾

B、钙

C、铁

16、植物吸收矿质元素和水分之间的关系是（ C ）

A、正相关

B、负相关

C、既相关又相互独立

17、植物根部吸收的离子向地上部运输时，主要靠通过（ A ）

A、质外体

B、韧皮部

C、共质体

18、反映植株需肥情况的形态指标中，最敏感的是（ B ）

A、相貌

B、叶色

C、株高

四、填空题

1、到目前所发现的植物必需的矿质元素有__19___种，它们是___碳、氢、

氧、氮、磷、钾、硫、钙、镁、硅、铁、锰、硼、锌、铜、钼、钠、镍、氯___。

2、植物生长所必需的大量元素有________10________种。

3、植物生长所必需的微量元素有____9____种。

4、植物细胞对矿质元素的吸收有4种方式，分别为_通道运输_、_载体运输__、__泵运输___和__胞饮作用__。

5、常用__溶液培养__法确定植物生长的必需元素。

6、诊断作物缺乏矿质元素的方法有___病症诊断法___、和___化学分析诊

断法___。

7、____质子浓度梯度____与____膜电位梯度____合称电化学势梯度。

8、NH4NO3属于生理__中__性盐。NaNO3属于生理__碱__性盐。（NH4）2SO4属

于生理__酸__性盐。

9、在发生单盐毒害的溶液中，若加入少量其它金属离子，即能减弱或消

除这种单盐毒害，离子之间这种作用称为____离子拮抗作用____。

10、缺钙症首先会表现于植物的____嫩____叶上。

11、植物根尖吸收矿质离子最活跃的地区域是___根毛区_____。

12、影响根部吸收矿质离子的条件主要有____温度、通气状况、溶液浓度、

氢离子溶液____。

13、硝酸盐还原成亚硝酸盐过程是在____细胞质___中进行的。

14、多数植物中铵的同化主要通过____谷氨酰胺合成酶____和____谷氨酸

合成酶____完成的。

15、生物固氮主要由___非共生微生物___与___共生微生物___两种微生物实现。

16、硝酸还原酶分子中含有__ FAD___、__Cytb557__、__MoCo__。

17、在植物根中，氮主要以__氨基酸___和___酰胺___的形式向上运输。

18、硝酸盐还原成亚硝酸盐主要由_____硝酸还原___酶来催化。

19、根部吸收矿质元素，主要经____导管____向上运输的。

20、追肥的形态指标有___相貌___和__叶色__等，追肥的生理指标主要有

__营养元素__、酰胺___和__酶活性____等。

五、问答题（Answer the follwing question）

1、植物必需的矿质元素要具备哪些条件？

答：（1）缺乏该元素植物生长发育发生障碍,不能完成生活史。

（2）除去该元素则表现专一的缺乏症，而且这种缺乏症是可以预防和恢复。

（3）该元素在植物营养生理上应表现直接的效果而不是间接的。

5、简述植物吸收矿质元素有哪些特点。

答：（1）植物根系吸收盐分与吸收水分之间不成比例。盐分和水分两者被植物吸收是相对的，既相关，又有相对独立性。

（2）植物从营养环境中吸收离子时，还具有选择性，即根部吸收的离子数量不与溶液中的离子浓度成比例。

（3）植物根系在任何单一盐分溶液中都会发生单盐毒害，在单盐溶液中，如再加入其他金属离子，则能消除单盐毒害即离子对抗。

第三章植物的光合作用

一、名词解释

1、爱默生效应：如果在长波红光（大于685nm）照射时，再加上波长较短

的红光（650nm），则量子产额大增，比分别单独用两种波长的光照射时的总和还要高。

2、光合作用：绿色植物吸收阳光的能量，同化CO2和H2O，制造有机物质，

并释放O2的过程。

3、荧光现象：指叶绿素溶液在透射光下呈绿色，在反射光下呈红色，这

种现象就叫荧光现象。

4、磷光现象：当去掉光源后，叶绿素溶液还能继续辐射出极微弱的红光，

它是由三线态回到基态时所产生的光。这种发光现象称为磷光现象。

5、光反应：光合作用的全部过程包括光反应和暗反应两个阶段，叶绿素

直接依赖于光能所进行的一系列反应，称光反应，其主要产物是分子态氧，同时生成用于二氧化碳还原的同化力，即ATP和NADPH。

6、碳反应：是光合作用的组成部分，它是不需要光就能进行的一系列酶

促反应。

7、光合链：亦称光合电子传递链、Z—链、Z图式。它包括质体醌、细胞

色素等。当然还包括光系统I和光系统II的反应中心，其作用是传递将水在光氧化时所产生的电子，最终传送给NADP+。

8、光合磷酸化：指叶绿体在光下把有机磷和ADP转为ATP，并形成高能磷

酸键的过程。

9、光呼吸：植物的绿色细胞依赖光照，吸收O2和放出CO2的过程。

10、景天科酸代谢：植物体在晚上的有机酸含量十分高，而糖类含量下降；

白天则相反，有机酸下降，而糖分增多，这种有机物酸合成日变化的代谢类型，称为景天科酸代谢。

11、光合速率：指光照条件下，植物在单位时间单位叶面积吸收CO2的量

（或释放O2的量）

12、光补偿点：指同一叶子在同一时间内，光合过程中吸收的CO2和呼吸

过程中放出的CO2等量时的光照强度。

13、光饱和现象：光合作用是一个光化学现象，其光合速率随着光照强度

的增加而加快，这种趋势在一定范围的内呈正相关的。但是超过一定范围后光合速率的增加逐渐变慢，当达到某一光照强度时，植物的光合速率就不会继续增加，这种现象被称为光饱和现象。

14、光抑制：指光能超过光合系统所能利用的数量时，光合功能下降。这

个现象就称为光合作用的光抑制。

15、光能利用率：单位面积上的植物光合作用所累积的有机物中所含的能

量，占照射在相同面积地面上的日光能量的百分比。

16、光合单位：指结合在类囊体膜上，能进行光合作用的最小结构单位。

17、CO2补偿点，当光合吸收的CO2量与呼吸释放的CO2量相等时，外界的CO 2浓度。

18、反应中心色素：少数特殊状态的chla分子，它具有光化学活性，即是光能的“捕捉器”、又是“转换器”（把光能转换为电动势）。

19、聚光色素（天线色素）：没有光化学活性，只有收集光能的作用，并传到反应中心色素，也称天线色素包括大部分chla 和全部chlb、胡萝卜素、叶黄素。

20、量子产额：吸收一个光量子后绿藻放出的O2分子数或固定的 CO2分子数。

21、红降现象：当用远红光(大于685nm)照射绿藻时，虽然光量子仍被叶

绿素大量吸收，但量子产额急剧下降，这个现象叫~。

22、PQ循环：PQH2是可移动的电子载体，它将两个电子分别传给Cytb6f

中的Fe-S和Cytb6，再传给Cytf继而传给类囊体腔中的质体蓝素（PC），PQH2在传递电子的同时，向类囊体腔内释放两个H+； Cytb6也可能不把电子传给PC，而传给另一个氧化态PQ，生成半醌，此后又从腔外接近H+，于是成为PQH2，这就构成PQ循环。

二、是非题

（×）1、叶绿体是单层膜的细胞器。

（√）2、凡是光合细胞都具有类囊体。

（√）3、光合作用中释放的O2使人类及一切需O2生物能够生存。（×）4、所有的叶绿素分子都具备有吸收光能和将光能转换电能的作用。

（√）5、叶绿素具有荧光现象，即在透谢光下呈绿色，在反射光下呈红色。

（√）6、一般说来，正常叶子的叶绿素a和叶绿素b的分子比例约为3：1。

（×）7、叶绿素b比叶绿素a在红光部分吸收带宽性，在蓝紫光部分窄些。

（×）8、类胡萝卜素具有收集光能的作用，但会伤害到叶绿素的功能。

（√）9、胡萝卜素和叶黄素最大吸收带在蓝紫光部分，但它们都不能吸收红光。

（×）10、碳反应是指在黑暗条件下所进行的反应。

（√）11、光合作用中的暗反应是在叶粒体基质上进行。

（×）12、在光合链中最终电子受体是水，最终电子供体是NADPH。（√）13、卡尔文循环是所有植物光合作用碳同化的基本途径。（×）14、C3植物的光饱和点高于C4植物的。

（√）15、C4植物的CO2补偿点低于C3植物。

（×）16、在弱光下，光合速率降低比呼吸速率慢，所以要求较低的CO2水平，CO2补偿点低。

（√）17、光合作用中的暗反应是由酶催化的化学反应，故温度是其中一个最重要的影响因素。

（√）18、提高光能利用率，主要通过延长光合时间，增加光合面积和提高光合效率等途径。

（×）19、在光合作用的总反应中，来自水的氧被参入到碳水化合物中。

（√）20、叶绿素分子在吸收光后能发出荧光和磷光，磷光的寿命比荧光长。

（×）21、光合作用水的裂解过程发生在类囊体膜的外侧。

（×）22、光合作用产生的有机物质主要为脂肪，贮藏着大量能量。（×）23、PSI的作用中心色素分子是P680。

（×）24、PSII 的原初电子供体是PC。

（×）25、PSI 的原初电子受体是Pheo。

（×）26、高等植物的气孔都是白天张开，夜间关闭。

（×）27、光合作用的原初反应是在类囊体膜上进行的，电子传递与光合磷酸化是在间质中进行的。

（×）28、C3 植物的维管束鞘细胞具有叶绿体。

（√）29、Rubisco 在 CO2 浓度高光照强时，起羧化酶的作用。（√）30、CAM 植物叶肉细胞内的苹果酸含量，夜间高于白天。（√）31、一般来说 CAM 植物的抗旱能力比 C3 植物强。

（×）32、NAD + 是光合链的电子最终受体。

（×）33、光合作用的产物蔗糖和淀粉，是在叶绿体内合成的。（×）34、PEP 羧化酶对 CO2 的亲和力和 Km 值，均高于 RuBP 羧化酶。

（√）35、C3 植物的 CO2 受体是 RuBP ，最初产物是 3-PGA 。（×）36、植物的光呼吸是消耗碳素和浪费能量的，因此对植物是有害无益的。

（×）37、植物生命活动所需要的能量，都是由光合作用提供的。（√）38、适当增加光照强度和提高 CO2 浓度时，光合作用的最适温度也随之提高。

三、选择题

1、光合作用的产物主要以什么形式运出叶绿体？（ C ）

A、蔗糖

B、淀粉

C、磷酸丙糖

2、每个光合单位中含有几个叶绿素分子。（ C ）

A、100—200

B、200—300

C、250—300

3、叶绿体中由十几或几十个类囊体垛迭而成的结构称（ B ）

A、间质

B、基粒

C、回文结构

4、C3途径是由哪位植物生理学家发现的？（ C ）

A、Mitchell

B、Hill

C、Calvin

5、叶绿素a和叶绿素b对可见光的吸收峰主要是在（ C ）

A、绿光区

B、红光区

C、蓝紫光区和红光区

6、类胡萝卜素对可见光的最大吸收峰在（ A ）

A、蓝紫光区

B、绿光区

C、红光区

7、C 4途径中穿梭脱羧的物质是（ C ）

A、RuBP

B、OAA

C、苹果酸和天冬氨酸

8、PSI的光反应属于（ A ）

A、长波光反应

B、短波光反应

C、中波光反应

9、CO2补偿点高的植物是（ C ）

A、玉米

B、高粱

C、棉花

10、高等植物碳同化的二条途径中，能形成淀粉等产物的是（ C ）

A、C4途径

B、CAM途径

C、卡尔文循环

11、能引起植物发生红降现象的光是（ C ）

A、450 mm的蓝光

B、650mm的红光

C、大于685nm的远红光

12、正常叶子中，叶绿素和类胡萝卜素的分子比例约为（ C ）

A、2：1

B、1：1

C、3：1

13、光合作用中光反应发生的部位是（ A ）

A、叶绿体基粒

B、叶绿体基质

C、叶绿体膜

14、光合作用碳反应发生的部位是（ B ）

A、叶绿体膜

B、叶绿体基质

C、叶绿体基粒

15、光合作用中释放的氧来原于（ A ）

A、H2O

B、CO2

C、RuBP

16、卡尔文循环中CO2固定的最初产物是（ A ）

A、三碳化合物

B、四碳化合物

C、五碳化合物

17、C4途径中CO2的受体是（ B ）

A、PGA

B、PEP

C、RuBP

18、光合产物中淀粉的形成和贮藏部位是（ A ）

A、叶绿体基质

B、叶绿体基粒

C、细胞溶质

19、在光合作用的产物中，蔗糖的形成部位在（ B ）

A、叶绿体基粒

B、胞质溶胶

C、叶绿体间质

20、光合作用吸收CO2与呼吸作用释放的CO2达到动态平衡时，外界的CO2

浓度称为（ C ）

A、CO2饱和点

B、O2饱和点

C、CO2补偿点

21、在高光强、高温及相对湿度较低的条件下，C4植物的光合速率（ B ）

A、稍高于C3植物

B、远高于C3植物

C、低于C3植物

22、光呼吸过程中产生的氨基酸有（ B ）

A、谷氨酸

B、丝氨酸

C、酪氨酸

四、填空题

1、光合作用的色素有叶绿素和类胡萝卜素。

2、光合作用的重要性主要体现在3个方面：把无机物变成有机物、

蓄积太阳能量和保护环境。

3、光合作用的光反应在叶绿体的光合膜中进行，而暗反应是在

叶绿体基质进行。

4、在荧光现象中，叶绿素溶液在透射光下呈绿色，在反射光下呈

红色。

5、在光合作用的氧化还原反应是 H2O 被氧化， CO2被还原。

6、影响叶绿素生物合成的因素主要有光、温度、水分

和矿质营养。

7、光合作用过程，一般可分为光反应和碳反应两

个阶段。

8、在光合电子传递中，最初的电子供体是 H2O ，最终电子受体是NADP+。

9、光合作用的三大步聚包括原初反应、电子传递和光合磷酸化和

碳同化。

10、类胡萝卜素吸收光谱最强吸收区在蓝紫光区。

11、一般认为，高等植物叶子中的叶绿素和类胡萝卜素含量的比例为3：1 。

12、光合单位由聚光色素系统和反应中心两大部分构成。

13、光合磷酸化有两种方式；非循环光合磷酸化和循环光合磷

酸化。

14、卡尔文循环大致可分为3个阶段，包括羧化阶段、还原阶段、

和更新阶段。

15、一般来说，高等植物固定CO2有卡尔文循环、C4途径、

景天科酸代谢等途径。

16、卡尔文循环的CO2受体是 RuBP 、形成的第一个产物是 PGA 、

形成的第一个糖类是

PGALd 。

17、在卡尔文循环中，每形成一分子六碳糖需要18 分子ATP， 12 分子NADPH+H+。

18、PSI的原初电子供体是 PC 。

19、在光合作用中，合成淀粉的场所是叶绿体。

20、C3植物的卡尔文循环位于叶肉细胞中进行，C4植物的C3途径是

在维管束鞘细胞中进行。

21、C4途径的最初光合产物为草酰乙酸。

22、一般认为，C4植物的CO2补偿点比C3植物低。

23、在光合作用时，C3植物的主要CO2固定酶有 RuBP羧化酶，

而C4植物固定CO2的酶有 PEP羧化酶和RuBP羧化酶。

24、光呼吸过程中，释放CO2的部位为线粒体。

25、影响光合作用的外部因素有光照、 CO2、温度、水

分和矿质营养。

26、光呼吸的场所是叶绿体、过氧化物酶体和线

粒体。

27、在光合作用电子传递链中既传递电子又传递H+的传递体是PQ 。

五、简答题

5、什么叫希尔反应？有何意义？

答：离体叶绿体加到具有适当氢接受体的水溶液中，在光下所进行的光解，并放出氧的反应，称为希尔反应。

这一发现使光合作用机理的研究进入一个新阶段，是开始应用细胞器研究光合电子传递的开始，并初步证明了氧的释放是来源于水。

7、作物为什么会有“午休”现象？

答：（1）水分在中午供给不上，气孔关闭。（2）CO2供应不足。（3）光合产物淀粉等来不及运走，累积在叶肉细胞中，阻碍细胞内的运输。（4）

太阳光强度过强，产生了光抑制。

11、试述提高植物光能利用率的途径和措施。

答：（一）增加光合面积：（1）合理密植，（2）改善株型。

（二）延长光合时间：（1）提高复种指数，（2）延长生育期，（3）补充人工光照。

（三）提高光合速率：（1）增加田间CO2浓度，（2）降低光呼吸。12、试述光合磷酸的机理。

答：在类囊体膜的光合作用电子传递过程中，PQ可传递电子和质子，PQ 在接水裂解传来的电子的同时，又接收膜外侧传来的质子。PQ 将质子带入膜内侧，将电子传给PC，这样，膜内侧质子浓度高而膜外侧低，膜内侧电位较膜外侧高。于是膜内外产生质子浓度差（△P H）和电位差（△ψ），两者合称为质子动力，即为光合磷酸化的动力。当H+沿着浓度梯度返回膜外侧时，在ATP合酶催化下，ADP和Pi脱水形成ATP。

第四章植物的呼吸作用

一、名词解释

1．呼吸作用：指生活细胞内的有机物质，在一系列酶的参与下，逐步氧化分解，同时释放能量的过程。

2．有氧呼吸：指生活细胞在氧气的参与下，把某些有机物质彻底氧化分解，放出CO2并形成水，同时释放能量的过程。

3．糖酵解：指在细胞质内所发生的，由葡萄糖分解为丙酮酸的过程。

4．三羧酸循环：丙酮酸在有氧条件下，通过一个包括三羧酸和二羧酸的循环而逐步氧化分解CO2的过程。

5．生物氧化：指有机物质在生物体内进行氧化，包括消耗氧，生成CO2和H2O，放出能量的过程。

6．呼吸链：呼吸代谢中间产物的电子和质子，沿着一系列有顺序的电子传递体组成的电子传递途径，传递到分子氧的总轨道。

7．P/O比：指呼吸链中每消耗1个氧原子与用去Pi或产生ATP的分子数。8．氧化磷酸化：是指呼吸链上的氧化过程，伴随着ADP被磷酸化为ATP的作用。

9．巴斯德效应：指氧对发酵作用的抑制现象。

10．细胞色素：为一类含有铁卟啉的复合蛋白。细胞色素辅基所含的铁能够通过原子价的变化逆向传递电子，在生物氧化中，它是一种重要的

电子传递体。

11．呼吸速率：又称呼吸强度。以单位鲜重千重或单位面积在单位时间内所放出的CO2的重量(或体积)或所吸收O2的重量(或体积)来表示。12．呼吸商：又称呼吸系数。是指在一定时间内，植物组织释放CO2的摩尔数与吸收氧的摩尔数之比。

13．抗氰呼吸：某些植物组织对氰化物不敏感的那部分呼吸。即在有氰化物存在的情况下仍能够进行其它的呼吸途径。

14．无氧呼吸：指在无氧条件下，细胞把某些有机物分解为不彻底的氧化

产物。

二、是非题

( × )1．所有生物的生存都需要O2。

( × )2．糖酵解途径是在线粒体内发生的。

( √ )3．在种子吸水后种皮未破裂之前，种子主要进行无氧呼吸。( × )4．戊糖磷酸途径在幼嫩组织中所占比例较大，在老年组织中

所占比例较小。

( × )5．戊糖磷酸途径是在线粒体膜上进行的。

( √ )6．抗氰呼吸中能释放出较多的热量而合成 ATP 却较少。

( √ )7．细胞色素氧化酶普遍存在于植物组织中。

( × )8．线粒体为单层膜的细胞器。

( × )9．如果降低环境中的O2的含量，则糖酵解速度会减慢。

( √ )10．呼吸作用不一定都有氧的消耗和CO2的释放。

( × )11．糖酵解过程不能直接产生ATP。

( × )12．巴斯德效应描述的是三羧酸循环的问题。

( √ )13．氧化磷酸化是氧化作用和磷酸化作用相偶联进行的过程。( × )14．当植物细胞内的NADPH过多时，不会对戊糖磷酸途径起反馈抑制作用。

( × )15．呼吸底物如果是蛋白质，呼吸商则等于1。

( √ )16．一般来说，随着温度的升高，植物的呼吸作用随之升高。( × )17．呼吸作用的电子传递链位于线粒体的基质中。

( √ )18．有解偶联剂存在时，从电子传递中产生的能量会以热的形式散失。

( √ )19．对于植物来说，没有呼吸作用，光合作用也就进行不了。( √ )20．涝害淹死植株是因为无氧呼吸进行过久，累积了酒精，而引起中毒。

（×）21．呼吸商越高，底物本身的氧化程度越低。

三、选择题

1．水果藏久了，会发生酒味，这很可能是组织发生( C )。

A抗氰呼吸B糖酵解C酒精发酵

2．在呼吸作用中，三羧酸循环的场所是 ( B )。

A细胞质B线粒体基质C叶绿体

3．种子萌发时，种皮未破裂之前主要进行哪种呼吸( B )。

A有氧呼吸B无氧呼吸C光呼吸

4．三羧酸循环是哪一位科学家首先发现的( C )。

A G·Embden

B J·K·Parnas

C Krebs

5．三羧酸循环的各个反应的酶存在于( A )。

A线粒体B溶酶体C微体

6．三羧酸循环中，1分子的丙酮酸可以释放几个分子的CO2( A )

A 3

B 1

C 2

7．糖酵解中，每摩尔葡萄糖酵解能产生2mol的丙酮酸以及几摩尔的ATP( B )。

A 3

B 2

C 1

8．在呼吸链中的电子传递体是( A )。

A细胞色素系统 B PQ C PC

9．交替氧化酶途径的 P/O 比值为( A )。

A 1

B 2

C 3

10．EMP和PPP的氧化还原辅酶分别为( C )。

A NAD+、FAD

B NADP+、NAD+

C NAD+、NADP+

11．在植物正常生长的条件下，植物的细胞里葡萄糖降解主要是通过（ A ）

A EMP-TCA

B PPP

C TCA

12．在下列的植物体氧化酶当中，有哪种是不含金属的( C )。

A细胞色素氧化酶B酚氧化酶C黄素氧化酶

13．细胞色素氧化酶对氧的亲和能力( A )。

A强B中等C弱

14．呼吸作用的底物为( A )。

A有机物和O2 B CO2和H2O C有机物和CO2

15．戊糖磷酸途径主要受什么调节( B )。

A NADH

B NADPH

C FADH2

16．如果呼吸底物为一些富含氢的物质，如脂肪和蛋白质，则呼吸商( A )。

A小于1 B等于1 C大于1

17．如果把植物从空气中转移到真空装置内，则呼吸速率将( C )。

A加快B不变C减慢

四、填空题

1．呼吸作用可分有氧呼吸和无氧呼吸两大类，有氧呼吸的反应式是 C6H12O6+6H2O+6O2 → 6CO2+12H2O+2870KJ 。

2．三羧酸循环和生物氧化是在线粒体进行的。

3．呼吸作用的糖的分解途径有3种，分别是糖酵解、三羧酸循环和戊糖磷酸循环。

4．高等植物从有氧呼吸为主，在特定条件下也可进行酒精发酵和乳酸发酵。

5．三羧酸循环是英国生物化学家 Krebs 首先发现的。

6．EMP途径发生于细胞质，PPP途径发生于细胞质，酒精发酵发生于细胞质，TCA循环发生于线粒体基质中。

7．三羧酸循环中的各种酶是存在于线粒体的基质中。

8．EMP和PPP的氧化还原辅酶分别为 NAD+ 、和 NADP+。

9．酚氧化酶是一种含金属铜的氧化酶，存在于质体、微体内，在烤烟时，要防止多酚氧化酶活化，避免醌类物质产生，以保证烟叶质量。

10．戊糖磷酸途径主要受 NADPH 调节。

11．线粒体电子传递链中电势跨度最大的一步是在细胞色素a3和O2 之间。

12．在一定时间内，植物在呼吸作用中释放的CO2和吸收的O2的物质的量的比称为呼吸商。

13．真核细胞中，1mol葡萄糖完全氧可产生 30 mol ATP。

14．组成呼吸链的传递体可分为氢传递体和电子传递体。15．呼吸抑制剂主要有鱼藤酮、安米妥、抗霉素A、氰化物。16．如果呼吸底物为糖类，同时又完全氧化，呼吸商为 1 。17．影响呼吸作用的外界因素有温度、氧、二氧化碳和机械损伤等。

18．植物呼吸作用的最适温度一般在 25℃-35℃之间。

19．早稻浸种催芽时，用温水淋种和时常翻种，其目的就是使呼吸作用正常进行。

20．当植物组织受伤时，其呼吸速率加快。

21．呼吸作用生成ATP的方式有电子传递磷酸化和底物水平磷酸化。

第五章植物体内有机物的代谢

一、名词解释

1、类萜：由异戊二烯（五碳化合物）组成的，链状的或环状的次生植物

物质。

2、酚类：是芳香族环上的氢原子被羟基或功能衍生物取代后生成的化合

物。

3、生物碱：是一类含氮杂环化合物，一般具有碱性。如阿托品、吗啡、

烟碱等。

4、次级产物：除了糖类、脂肪、核酸和蛋白质等基本有机物之外，植物

体中还有许多其他有机物，如萜类、酚类、生物碱等，它们是由糖类等有机物代谢衍生出来的物质就叫次级产物。

5、固醇：是三萜的衍生物，它是质膜的主要组成，又是与昆虫脱皮有关

的植物蜕皮激素的成分。

6、类黄酮：是两个芳香环被三碳桥连起来的15碳化合物，其结构来自两

个不同的合成途径。

二、是非题

（√）1、萜类种类是根据异戊二烯数目而定，因此可分为单萜、倍半萜、双萜、三萜、四萜和多萜等

（√）2、橡胶是多萜类高分子化合物，它是橡胶树的乳汁的主要成分。

（×）3、萜类化合物的生物合成的始起物是异戊二烯。

（√）4、PAL是形成酚类的一个重要调节酶。

（√）5、木质素是简单酚类的醇衍生物的聚合物，其成分因植物