植物生理学考研复习资料第三章植物的光合作用.docx

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植物生理学考研复习资料第三章植物的光合作用

第四章植物的光合作用

一、名词解释

1．原初反应2．磷光现象3．荧光现象4．红降现象5．量子效率6．量子需要量7．爱默生效应8．PQ穿梭9．光合色素10．光合作用11．光合单位12．作用中心色素13．聚光色素14．希尔反应15．光合磷酸化16．同化力17．共振传递18．光抑制19．光合“午睡”现象20．光呼吸21．光补偿点22．CO2补偿点23．光饱和点24．光能利用率25．复种指数26．光合速率27．叶面积系数

二、写出下列符号的中文名称

1．ATP2．BSC3．CAM4．CF1—CFo5．Chl6．CoI（NAD+）7．CoⅡ（NADP+）8．DM9．EPR10．Fd11．Fe—S12．FNR13．Mal14．NAR15．OAA16．PC17．PEP18．PEPCase19．PGA20．PGAld21．P68022．Pn23．PQ24．Pheo25．PSIII26．PCA27．PSP28．Q29．RuBP30．RubisC（RuBPC）31．RubisCO（RuBPCO）32．RuBPO33．X34．LHC

三、填空题

1．光合作用是一种氧化还原反应，在反应中被还原，被氧化。

2．叶绿体色素提取液在反射光下观察呈色，在透射光下观察呈色。

3．影响叶绿素生物合成的因素主要有、、和。

4．P700的原初电子供体是，原初电子受体是。

P680的原初电子供体是，原初电子受体是。

5．双光增益效应说明。

6．根据需光与否，笼统地把光合作用分为两个反应：

和。

7．暗反应是在中进行的，由若干酶所催化的化学反应。

8．光反应是在进行的。

9．在光合电子传递中最终电子供体是，最终电子受体是。

10．进行光合作用的主要场所是。

11．光合作用的能量转换功能是在类囊体膜上进行的，所以类囊体亦称为。

12．早春寒潮过后，水稻秧苗变白，是与有关。

13．光合作用中释放的O2，来自于。

14．离子在光合放氧中起活化作用。

15．水的光解是由于1937年发现的。

16．被称为同化能力的物质是和。

17．类胡萝素除了收集光能外，还有的功能。

18．光子的能量与波长成。

19．叶绿素吸收光谱的最强吸收区有两个：

一个在，另一个在。

20．类胡萝卜素吸收光谱的最强吸收区在。

21．一般来说，正常叶子的叶绿素和类胡萝卜素的分子比例为。

22．一般来说，正常叶子的叶黄素和胡萝卜素的分子比例为。

23．与叶绿素b相比较，叶绿素a在红光部分的吸收带偏向方向，在蓝紫部分的吸收带偏向

方向。

24．光合磷酸化有三个类型：

、和。

25．卡尔文循环中的CO2的受体是。

26．卡尔文循环的最初产物是。

27．卡尔文循环中，催化羧化反应的酶是。

28．通过卡尔文循环，每形成一个六碳糖需消耗个ATP。

29．通过卡尔文循环，每还原1个CO2，需消耗个NADPH。

30．PSⅡ的光反应是短波光反应，其主要特征是。

31．PSI的光反应是长波光反应，其主要特征是。

32．光合作用中，淀粉的形成是在中。

33．光合作用中，蔗糖的形成是在中。

34．C4途径中CO2的受体是。

35．C4途径的最初产物是。

36．C4植物的C3途径是在中进行的。

37．C3植物的卡尔文循环是在中进行的。

38．C4植物进行光合作用时，只有在细胞中形成淀粉。

39．C4途径的羧化反应首先在细胞中进行。

40．C4植物的CO2补偿点比C3植物。

41．C4途径的酶活性受光、效应剂和价金属离子的调节。

42．仙人掌、菠萝都属于植物。

43．光呼吸的底物乙醇酸是RuBP在酶催化下形成的。

44．光呼吸的底物是。

45．光呼吸的底物乙醇酸是在中形成的。

46．光呼吸过程中CO2的释放是在中进行的。

47．光呼吸过程中，乙醇酸的氧化是在中进行的。

48．光呼吸的全过程是在叶绿体、和线粒体等三种细胞器中进行的。

49．群体植物的光饱和点比单株。

50．维持植物正常生长所需的最低日照强度是。

51．农作物中主要的C3植物有、、等，C4植物有、、

等。

四、选择题

1．磷素营养是植物的生命基础，约占有机化合物重量的（）。

A．10%B．45%C．60%

2．光合产物主要以什么形式运出叶绿体?

（）

A．蔗糖B．淀粉C．磷酸丙糖

3．C3途径是由哪位植物生理学家发现的?

（）

A．MitchellB．HillC．Calvin

4．从进化角度看，在能够进行碳素同化作用的三个类型中，在地球中最早出现的（）。

A．细菌光合作用B．绿色植物光合作用C．化能合成作用

5．地球上的自养生物每年约同化2×1011吨碳素，主要靠（）。

A．陆生绿色植物B．水生植物C．光合细菌

6．叶绿素a和叶绿素b对可见光的吸收峰主要是在（）。

A．红光区B．绿光区C．蓝紫光区

7．类胡萝卜素对可见光的最大吸收峰在（）。

A．红光区B．绿光区C．蓝紫光区

8．提取叶绿素时，一般可用（）。

A．丙酮B．乙醇C．蒸馏水

9．PSⅡ的光反应是属于（）。

A．长波光的反应B．短波光反应C．中波光反应

10．PSI的光反应是属于（）。

A．长波光反应B．短波光反应C．中波光反应

11．PSⅡ的光反应的主要特征是（）。

A．水的光解B．氧的释放C．ATP的生成

12．PSI的光反应的主要特征是（）。

A．NADP+的还原B．ATP的生成C．氧的释放

13．引起植物发生红降现象的光是（）。

A．450nm的蓝光B．650nm的红光C．大于685nm的远红光

14．引起植物发生双光增益效应的两种光的波长是（）。

A．450nmB．650nmC．大于685nm

15．在光合作用中被称之为同化能力的物质是指（）。

A．ATPB．NADHC．NADPH

16．高等植物碳同化的三条途径中，能形成淀粉等产物的是（）。

A．卡尔文循环B．C4途径C．CAM途径

17．高等植物碳同化的三条途径中，不能形成淀粉等产物的是（）。

A．卡尔文循环B．C4途径C．CAM途径

18．高等植物正常叶子的叶绿素和类胡萝卜素的分子比例约为（）。

A．1：

1B．2：

1C．3：

1

19．正常叶子中，叶黄素和胡萝卜素的分子比例约为（）。

A．2：

1B．3：

1C．4：

1

20．植物不能形成叶绿素，呈现缺绿病，可能是缺乏（）。

A．氮B．镁C．钠

21．光合作用的光反应发生的部位是在（）。

A．叶绿体基粒B．叶绿体间质C．叶绿体膜

22．光合作用的暗反应发生的部位是在（）。

A．叶绿体膜B．叶绿体基粒C．叶绿体间质

23．光合作用中释放的氧来源于（）。

A．CO2B．H2OC．RuBP

24．叶绿体色素中，属于作用中心色素的是（）。

A．少数特殊状态的叶绿素aB．叶绿素bC．类胡萝卜素

25．在叶绿体色素中，属于聚光色素的是（）。

A．少数特殊状态的叶绿素aB．类胡萝卜素

C．大部分叶绿素a、全部叶绿素b和类胡萝卜素

26．在光合作用的放氧反应中不可缺少的元素是（）。

A．铁B．锰C．氯

27．卡尔文循环中CO2固定的最初产物是（）。

A．三碳化合物B．四碳化合物C．五碳化合物

28．C4途径中CO2固定的最初产物是（）。

A．磷酸甘油酸B．果糖C．草酰乙酸

29．C4途径的CO2的受体是（）。

A．PGAB．PEPC．RuBP

30．光合产物淀粉的形成和贮藏部位是（）。

A．叶绿体间质B．叶绿体基粒C．胞基质

31．光合产物蔗糖形成的部位是（）。

A．叶绿体基粒B．胞基质C．叶绿体间质

32．光呼吸是一个氧化过程，被氧化的底物是（）。

A．乙醇酸B．丙酮酸C．葡萄糖

33．光呼吸调节与外界条件密切相关，氧对光呼吸（）。

A．有抑制作用B．有促进作用C．无作用。

34．光合作用吸收的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（）。

A．CO2饱和点B．O2饱和点C．CO2补偿点

35．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。

（）。

A．稍高于C3植物B．远高于C3植物C．低于C3植物

五、是非判断与改正

1．光合作用中释放的O2使人类及一切需O2生物能够生存。

（）

2．光合作用是地球上惟一大规模将太阳能转变成贮存的电能的生物学过程。

（）

3．细菌化能合成作用在地球上出现较早，应发生在绿色植物光合作用之前。

（）

4．绿色植物中的叶绿体是由质外体发育而来。

（）

5．光反应之所以能逆热力学方向发生，是由于吸收了光能。

（）

6．叶绿体色素主要集中在叶绿体的间质中。

（）

7．叶绿素分子的头部是金属卟啉环，呈极性，因而具有亲水性。

（）

8．叶绿体中含有蔗糖合成酶和脂肪酶等几十种酶。

（）

9．叶绿素不溶于乙醇，但能溶于丙酮和石油醚等有机溶剂。

（）

10．叶绿酸是双羧酸，其羧基中的羟基分别被甲醛和叶绿醇所酯化。

（）

11．少数特殊状态的叶绿素a分子有将光能转变成电能的作用。

（）

12．叶绿体中的叶黄素是胡萝卜素衍生的醛类。

（）

13．叶绿素具有荧光现象，即在透射光下呈红色，而在反射光下呈绿色。

（）

14．一般说来，正常叶子的叶绿素和类胡萝卜素的分子比例约为2：

1。

（）

15．一般说来，正常叶子的叶绿素a和叶绿素b的分子比例约为4：

1。

（）

16．一般说来，正常叶子的叶黄素和胡萝卜素的分子比例约为3：

1。

（）

17．一般说来，叶绿素形成的最适温度是30℃上下。

（）

18．叶绿素a在红光部分的吸收带窄些，在蓝紫光部分宽些。

（）

19．叶绿素b比叶绿素a在红光部分吸收带宽些，在蓝紫光部分窄些。

（）

20．类胡萝卜素具有收集光能的作用，还有防护温度伤害叶绿素的功能。

（）

21．胡萝卜素和叶黄素最大吸收带在蓝紫光部分，也吸收红光等长光波的光。

（）

22．藻胆素和类胡萝卜素一样，可以吸收光能和传递光能。

（）

23．叶片是进行光合作用的惟一器官。

（）

24．光合作用所有反应都是在叶绿体内完成的。

（）

25．光合作用中任何过程都需要光。

（）

26．光合作用中的光反应是在叶绿体可溶部分进行的。

（）

27．光合作用中的暗反应是在叶绿体基粒上进行的。

（）

28．光合作用的作用中心的基本成分是结构蛋白质和脂类。

（）

29．作用中心色素就是指的叶绿素a分子。

（）

30．聚光色素包括大部分叶绿素a和全部的叶绿素b及类胡萝卜素、藻胆素。

（）

31．在光合链中最终电子受体是水，最终电子供体为NADP+。

（）

32．PSⅡ的光反应是短波光反应，其主要特征是ATP的形成。

（）

33．PSI的光反应是长波光反应，其主要特征是水的光解。

（）

34．ATP和NADPH是光反应过程中形成的同化能力。

（）

35．卡尔文循环并不是所有植物光合作用碳同化的基本途径。

（）

36．C4途径中CO2固定酶包括PEP羧化酶和RuBP羧化酶。

（）

37．C3途径CO2固定酶是PEP羧化酶。

（）

38．植物生活细胞，在光照下可以吸收氧气，释放CO2的过程，就是光呼吸。

（）

39．植物光呼吸是在叶绿体，过氧化物体及乙醛酸体三种细胞器中完成的，

40．光呼吸的底物乙醇酸是在叶绿体内形成的。

（）

41．C4植物的光饱和点比C3植物低。

（）

42．C4植物的CO2补低点比C3植物高。

（）

43．植物光合作用所需的CO2主要是通过叶片水孔进入叶子。

（）

44．在弱光下，光合速率降低比呼吸速率显著，所以要求较高的CO2水平，CO2补偿点就高。

（）

45．光合作用中暗反应是由酶所催化的化学反应，温度影响不大。

（）

46．水分缺乏主要是直接的影响光合作用下降。

（）

47．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。

（）

48．光合作用产生的有机物质主要是脂肪，贮藏着能量。

（）

49．光合作用是农业生产中技术措施的核心。

（）

50．以光合作用的量子需要量推算，光能利用率可达10%左右，作物约为8%。

（）

六、问答题

1．光合作用具有什么重要意义?

2．简述高等植物光合色素的种类和功能。

3．植物的叶片为什么是绿色的?

秋天树叶为什么会呈现黄色或红色?

4．简要介绍测定光合速率的三种方法及原理。

5．什么叫希尔反应?

其意义如何?

6．简述叶绿体的结构和功能。

7．光合作用的全过程大致分为哪三大步骤?

8．光合作用电子传递中，PQ有什么重要的生理作用?

9．如何证明光合电子传递由两个光系统参与？

10．光合磷酸化有几个类型?

其电子传递有什么特点?

11．应用米切尔的化学渗透学说解释光合磷酸化机理并说明电子传递为何能与光合磷酸化相偶连。

12．叶绿体具有的片层基粒结构垛叠的生理意义如何?

13．高等植物的碳同化途径有几条?

哪条途径才具备合成淀粉等光合产物的能力?

14．C3途径是谁发现的?

分哪几个阶段?

每个阶段的作用是什么?

15．光合作用卡尔文循环的调节方式有哪几个方面?

16．在维管束鞘细胞内，C4途径的脱羧反应类型有哪几种?

17．如何解释C4植物比C3植物的光呼吸低?

18．如何评价光呼吸的生理功能?

19．简述CAM植物同化CO2的特点。

20．氧抑制光合作用的原因是什么?

21．作物为什么会出现“午休”现象?

22．追施N肥为什么会提高光合速率?

23．生产上为什么要注意合理密植?

24．高温时光合作用下降的原因是什么?

25．分析植物光能利用率低的原因。

26．提高植物光能利用率的途径和措施有哪些?

27．在自然条件下，用红外线CO2分析仪测得大气中的CO2浓度为0．665mg／L，水稻叶片光合作用吸收CO2后叶室中的CO2浓度为0．595mg／L，空气流速为1．0L／分钟，被测叶面积为20cm2，求该叶片的光合速率是多少?

28．设武汉地区的日照辐射量为502kJ／cm2，或每公顷33．5×108kJ，两季水稻共产稻谷16500kg／hm2，经济系数按0．5计算，稻谷含水量为13%，每公斤干物质含能量为18003kJ，求该水稻的光能利用率是多少?

29．设光合作用的光反应中，每吸收10mol650nm的红光量子可形成2molNADPH．H+和3molATP，试求光反应的能量转换率是多少?

30．经过卡尔文循环，3molCO2合成lmol磷酸丙糖，其自由能变化ΔG,为+1465kJ。

与此同时，光合同化力形成阶段产生的9molATP和6molNADPH．H+全部用于磷酸丙糖的形成。

请计算光合碳还原阶段的能量转化效肆

参考答案

一、名词解释

1．原初反应（primaryreaction）包括光能的吸收、传递以及光能向电能的转变，即由光所引起的氧化还原过程。

2．磷光现象（phosphorescence）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。

3．荧光现象（fluorescence）叶绿素溶液在透射光下呈绿色，在反射光下呈红色，这种发光现象称为荧光现象。

4．红降现象（reddrop）当光波大于685nm时，虽然仍被叶绿素大量吸收，但量子效率急剧下降，这种现象被称为红降现象。

5．量子效率（quantumefficiency）又称量子产额或光合效率。

指吸收一个光量子后放出的氧分子数目或固定二氧化碳的分子数目。

6．量子需要量（quantumrequirement）同化1分子的CO2或释放1分子的O2所需要的光量子数目。

7．爱默生效应（emersoneffect）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，又称双光增益效应。

8．PQ穿梭：

伴随着PQ的氧化还原，可使2H+从间质移至类囊体膜内的空间，即质子横渡类囊体膜，在搬运2H+的同时也传递2e至Fe－S，PQ的这种氧化还原往复变化称为PQ穿梭。

9．光合色素指植物体内含有的具有吸收光能并将其用于光合作用的色素，包括叶绿素、类胡萝卜素、藻胆素等。

10．光合作用（photosynthesis）绿色植物吸收阳光的能量，同化CO2和H2O，制造有机物质，释放O2的过程。

11．光合单位（photosyntheticunit）结合在类囊体膜上，能进行光合作用的最小结构单位。

12．作用中心色素（reactioncenterpigment）指具有光化学活性的少数特殊状态的叶绿素a分子。

13．聚光色素（lightharvestingpigment）指没有光化学活性，只能吸收光能并将其传递给作用中心色素的色素分子。

14．希尔反应（Hillreaction）离体叶绿体在光下所进行的分解水并放出氧气的反应。

15．光合磷酸化（photophosphorylation）叶绿体（或载色体）在光下把无机磷和ADP转化为ATP，成高能磷酸键的过程。

16．同化力（assimilatorypower）ATP和NADPH是由光合作用光反应中由光能转化来的活跃的化学能，具有在黑暗中同化CO2成为有机物的能力，所以被称为同化力。

17．共振传递（resonancetransfer）在色素系统中，一个色素分子吸收光能被激发后，其中高能电子的振动会引起临近另一个分子某个电子的振动（共振），当第二个分子的电子振动被诱导起来，就发生电子激发能的传递，第二个分子又能以同样的方式激发传递，这种在相同分子内依靠电子振动在分子内传递能量的方式称为共振传递。

18．光抑制（photoinhibition）当植物光合机构接受的光能超过它所能利用的能量时，引起光合速率降低的现象叫做光合作用的光抑制。

19．光合“午睡”现象（middaydepression）指植物光合速率在中午前后下降的现象。

引起光合午休的主要因素是大气干旱和土壤干旱，中午前后的强光、高温、低CO2浓度等条件影响。

20．光呼吸（photorespiration）植物的绿色细胞依赖光照放出CO2和吸收O2的过程。

21．光补偿点（lightcompensationpoint）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。

22．CO2补偿点（CO2compensationpoint）当光合吸收的CO2量与呼吸释放的CO2量相等时，外界的CO2浓度。

23．光饱和点（lightsaturationpoint）增加光照强度，光合速率不再增加时的光照强度。

24．光能利用率（efficiencyofsolarenergyutilization）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。

25．复种指数：

全年内农作物的收获面积与耕地面积之比。

26．光合速率（photosyntheticrate）单位时间单位叶面积吸收CO2的量（或释放O2的量）。

27．叶面积系数（leafareaindex）绿叶面积与土地面积之比。

二、写出下列符号的中文名称

1．ATP——腺苷三磷酸2．BSC——维管束鞘细胞3．CAM——景天科植物酸代谢4．CF1-CFo——偶联因子复合物5．Chl——叶绿素6．CoI（NAD+）——辅酶I7．CoⅡ（NADP+）——辅酶II8．DM——干物质重量9．EPR——电子顺磁共振10．Fd——铁氧还蛋白11．Fe-S——铁硫蛋白12．FNR——铁氧还蛋白-NADP+还原酶13．Mal——苹果酸14．NAR——净同化率15．OAA——草酰乙酸16．PC——质体蓝素17．PEP——磷酸稀醇式丙酮酸18．PEPCase——PEP羧化酶19．PGA——3-磷酸甘油酸20．PGAld——3-磷酸甘油醛21．P680——吸收峰波长为680nm的叶绿素a22．Pn——净光合速率23．PQ——质体醌24．Pheo——去镁叶绿素25．PSI，Ⅱ——光系统I，II26．PCA——光合碳同化27．PSP——光合磷酸化28．Q——半醌离子29．RuBP——1,5二磷酸核酮糖30．RubisC（RuBPC）——RuBP羧化酶31．RubisCO（RuBPCO）——RuBP羧化酶，加氧酶32．RuBPO——RuBP加氧酶33．X——P430即P700的原初电子受体34．LHC——聚光色素复合体

三、填空题

1．CO2H2O2．红绿3．光温度水分矿质营养4．PCFdPheo5．光合作用可能包括两个光系统6．光反应暗反应7．叶绿体间质8．基粒类囊体膜（光合膜）9．H2ONADP+10．叶绿体11．光合膜12．低温抑制叶绿素形成13．H2O14．氯（C1）15．希尔（Hill）16．ATPNADPH+H+17．防护光照伤害叶绿素18．反比19．红光区蓝紫光区20．蓝紫光21．3：

122．2：

123长光波短光波24．非循环式光合磷酸化循环式光合磷酸化假循环式光合磷酸化25．核酮糖-1,5-二磷酸（RuBP）26．3-磷酸甘油酸（PGA）27．核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶（RuBPC）28．1829．230．水的光解和放氧31．NADP+的还原32．叶绿体33．细胞质34．烯醇式磷酸丙酮酸（PEP）35．草酰乙酸36．维管束鞘细胞37．叶肉细胞38．维管束鞘39．叶肉40．低41．二42．CAM43．RuBP加氧44．乙醇酸45．叶绿体46．线粒体47．过氧化物体48．过氧化物体49．高50．大于光补偿点51．水稻棉花小麦甘蔗玉米高粱

四、选择题

1．B2．C3．C4．A5．A、B6．A、C7．C8．A、B9．Bl0．A，11．A、B12．A13．C14．B、C15．A、C16．A17．B、C18．C19．A20．A、B21．A22．C23．B24．A25．B、C26．B、C27．A28．C29．B30．A31．B32．A33．B34．C35．B

五、是非判断与改正

1．（√）2．（×）化学能3．（×）较迟之后4．（×）原质体5．（√）6．（×）基粒之中7．（√）8．（×）含有光合磷酸化酶系、CO2固定和还原酶系9．（×）不溶于水10．（×）分别被甲醇11．（√）12．（×）衍生的醇类13．（×）绿色，红色14．（×）约为3：

115．（×）3：

116．（×）2：

117．（√）18．（×）宽些，窄些19．（×）窄些，宽些20．（×）防护光照21．（×）不吸收红光…22．（√）23．（×）主要24．（×）主要反应是在叶绿体25．（×）并不是任何过程26．（×）光合膜上27．（×