2020年全国硕士研究生招生考试农学门类联考植物生理学与生物化学题库【历年真题+章节题库+模拟试题】(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)


发布时间:2020-08-09 06:38:09

点击下载

作者:圣才电子书

出版社:圣才电子书

格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT

2020年全国硕士研究生招生考试农学门类联考植物生理学与生物化学题库【历年真题+章节题库+模拟试题】

2020年全国硕士研究生招生考试农学门类联考植物生理学与生物化学题库【历年真题+章节题库+模拟试题】试读:

第一模块 历年真题

第一部分 植物生理学

第1章 植物生理学概述

单项选择题

创立植物矿质营养学说的学者是(   )。[2013研]

A.J.B.van Helmont

B.J.yon Liebig

C.W.W.Garner

D.C.R.Slack【答案】B【解析】19世纪,德国化学家J.von Liebig创立了植物矿质营养学说。

第2章 植物细胞生理

单项选择题

1.下列物质中,在植物细胞膜中含量最高的是(  )。[2015研]

A.硫脂 

B.磷脂  

C.糖脂

D.固醇【答案】B【解析】细胞膜主要由脂类和蛋白质组成,也有少量的糖。脂类包括磷脂(如卵磷脂、脑磷脂)、糖脂、硫脂等。磷脂是构成膜脂的基本成分,占整个膜脂的50%以上;糖脂在膜脂中的含量一般在5%以下;硫脂、胆固醇在膜脂中的含量较低。因此,磷脂在植物细胞膜中含量最高。

2.磷脂酶C作用于质膜上的磷脂酰肌醇二磷酸,产生的胞内第二信使是(  )。[2014研]

A.肌醇二磷酸和三酰甘油

B.肌醇三磷酸和二酰甘油

C.肌醇二磷酸和二酰甘油

D.肌醇三磷酸和三酰甘油【答案】B【解析】在磷脂酰肌醇信号通路中胞外信号分子与细胞表面G蛋白耦联型受体结合,激活质膜上的磷脂酶C(PLC-β),产生1,4,5-三磷酸肌醇(IP3)和二酰基甘油(DG)两个第二信使,胞外信号转换为胞内信号,这一信号系统又称为“双信使系统”。

3.细胞骨架的组成成分主要是(  )。[2013研]

A.纤维素

B.半乳糖醛酸

C.木质素

D.蛋白质【答案】D【解析】细胞骨架由3种类型的丝状体组成,即微丝、微管和中间纤维。其中微丝由单体肌动蛋白(action)聚合组成,聚合体由两条肌动蛋白丝相互螺旋盘绕排列而成。微管由微管蛋白(tubulin)聚合组成,微管蛋白是由α-微管蛋白和β-微管蛋白组成的二聚体。中间纤维与微丝、微管不同,中间纤维是由异质蛋白质组成的,但在蛋白结构上有共同点,具有相似的长度和同源的氨基酸序列。因此细胞骨架的组成成分主要是蛋白质。

4.下列蛋白质中,在酸性条件下具有促使细胞壁松弛作用的是(  )。[2012研]

A.扩张蛋白

B.G蛋白

C.钙调蛋白

D.肌动蛋白【答案】A【解析】扩张蛋白是细胞壁上的调节蛋白,参与调节细胞壁的松弛。扩张蛋白通过可逆结合在细胞壁中纤维素微纤丝,与交联多糖结合的交叉点,催化纤维素微纤丝与交联多糖间的氢键断裂,解除细胞壁中多糖对纤维素的制约,使细胞壁松弛。

5.构成植物细胞初生壁的干物质中,含量最高的是(  )。[2012研]

A.蛋白质

B.矿质

C.木质素

D.多糖【答案】D【解析】细胞壁是由多种大分子聚合物组成的,主要包括多糖和蛋白质,其中多糖的含量最高。细胞壁中的多糖包括纤维素、半纤维素和果胶质,其中纤维素是细胞壁的主要组成物质。

6.G-蛋白是一类具有重要生理调节功能的蛋白质,它在细胞信号转导中的作用是(  )。[2011研]

A.作为细胞质膜上的受体感受胞外信号

B.经胞受体激活后完成信号的跨膜转换

C.作为第二信号

D.作为蛋白激酶磷酸化靶蛋白【答案】B【解析】G-蛋白在信号的跨膜转换过程中起关键作用。G-蛋白主要是细胞膜受体与其所调节的相应生理过程之间的信号转导者,它将胞间信号跨膜转换为胞内信号。

7.细胞壁果胶质水解的产物主要是(  )。[2011研]

A.半乳糖醛酸

B.葡萄糖

C.核糖

D.果糖【答案】A【解析】细胞壁的化学组成包括纤维素、半纤维素、果胶质和多种蛋白质。果胶质是一大类异质多糖,包括半乳糖、阿拉伯糖、鼠李糖和半乳糖醛酸。果胶分子是由a-(1→4)连接的D-半乳糖醛酸组成的链状结构,其水解的产物主要为半乳糖醛酸。

8.植物细胞质膜中,含量最高的脂类物质是(  )。[2009研]

A.硫脂

B.糖脂

C.磷脂

D.胆固醇【答案】C【解析】植物细胞质膜的主要成分是脂类和蛋白质。膜脂主要包括磷脂、糖脂和胆固醇。磷脂是构成膜脂的基本成分,占整个膜脂的50%以上;糖脂在膜脂中的含量一般在5%以下;胆固醇在膜脂中的含量较低。因此,植物细胞质膜中,含量最高的脂类物质是磷脂。

9.植物细胞中,组成微丝的蛋白质是(  )。[2009研]

A.力蛋白

B.动蛋白

C.角蛋白

D.肌动蛋白【答案】D【解析】细胞骨架包括微丝、微管和中间纤维。微丝是由肌动蛋白聚合而成的、直径为7nm的丝状结构。力蛋白和动蛋白是依赖微管的马达蛋白,它们可以通过水解ATP沿微管运动。角蛋白是中间纤维的重要组分。因此,植物细胞中,组成微丝的蛋白质是肌动蛋白。

10.下列蛋白质中,属于植物细胞壁结构蛋白的是(   )。[2008研]

A.钙调蛋白

B.伸展蛋白

C.G蛋白

D.扩张蛋白【答案】B【解析】细胞壁中存在许多种类的蛋白质,包括细胞壁结构蛋白质、细胞壁上的特有酶类、细胞壁调节蛋白等。细胞壁结构蛋白质又分为若干种,包括富羟脯氨酸糖蛋白、富甘氨酸蛋白、富脯氨酸蛋白、阿拉伯半乳聚糖蛋白等。伸展蛋白是富羟脯氨酸糖蛋白中的一个亚族,伸展蛋白通过肽键交联构成独立的网状结构,增加了细胞壁的强度和刚性。因此,属于植物细胞壁结构蛋白的是伸展蛋白。

第3章 植物水分生理

一、单项选择题

1.将ψ=-0.8Mpa的植物细胞放入ψ=-0.3Mpa的水溶液3w中,观察到细胞水分外流,由此可判断在放入水溶液前该细胞的ψ(  )。[2015研]p

A.等于0Mpa 

B.大于0.5 Mpa 

C.等于0.5Mpa  

D.小于0.5Mpa【答案】B【解析】细胞的吸水情况决定于细胞水势,ψ=ψ+ψ。细胞间wsp的水分移动是由水势高处流向水势低处。细胞水分外流,说明细胞内的水势大。即在放入水溶液前该细胞的ψ大于0.5 Mpa。p

2.植物吐水现象说明(  )。[2014研]

A.水分向上运输的动力是蒸腾拉力

B.根系水势高于土壤溶液水势

C.内聚力保持了导管水柱的连续性

D.根系中存在使水分向上运输的压力【答案】D【解析】吐水现象是由根压引起的。由于水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力称为根压。在自然条件下,当植物吸水大于蒸腾时(如早晨,傍晚),往往发生吐水现象。

3.植物体内水分长距离运输的主要途径是(  )。[2013研]

A.筛管和伴胞

B.转移细胞

C.胞间连丝

D.导管和管胞【答案】D【解析】植物长距离运输主要是导管和管胞(被子植物两者都有,裸子植物只有管胞)。A项,筛管和伴胞主要是有机物(如糖类)的运输;B项,转移细胞的作用是增加溶质内外转运的面积;加速物质的分泌或吸收。C项,胞间连丝主要是细胞间的物质运输和信息传递。

4.下列关于植物水孔蛋白的叙述,错误的是(  )。[2013研]

A.水孔蛋白是一种跨膜蛋白

B.水孔蛋白活性受磷酸化/去磷酸化调节

C.水通道由水孔蛋白构成

D.水分通过水孔蛋白的运输是主动运输【答案】D【解析】水分在植物细胞内外的运输主要依赖的方式是主动扩散,也就是被动运输,是一种自发的,不需要能量的运输方式,根据内外的渗透压来确定运输方向,故D项错误。

5.将一处于质壁分离状态的薄壁细胞放入纯水中,水分交换达到平衡时该细胞的(  )。[2013研]

A.压力势变大、体积变小

B.压力势变小、体积变大

C.压力势变小、体积变小

D.压力势变大、体积变大【答案】D【解析】植物细胞的水势由渗透势、压力势和衬质势组成。渗透势就是溶液的水势,亦称溶质势;渗透势是由于溶质颗粒的存在,降低了水的自由能,因而其水势低于纯水的水势;压力势是由于细胞壁压力的存在而增加的水势。衬质势是细胞胶体物质和毛细血管对自由水束缚而引起水势降低的值。发生质壁分离的细胞放入纯水中,将会发生质壁分离的复原,细胞吸水,溶质浓度降低因此渗透势增大;水进入细胞,使细胞体积膨大,增加水分细胞外移动的潜能,因而压力势也增加。

6.根部吸水主要在根尖进行,根尖吸水能力最大的部位是(  )。[2012研]

A.分生区

B.伸长区

C.根毛区

D.根冠【答案】C【解析】根系是植物吸收水分的主要器官,根系吸水最活跃的部位是根系末端根毛区。

7.将Ψw=1MPa的植物细胞置于下列溶液中,会导致细胞吸水的溶液是(  )。[2012研]

A.-lMPa NaCl溶液

B.-lMPa MgCl溶液2

C.-0.6MPa葡萄糖溶液

D.-l.5MPa蔗糖溶液【答案】C【解析】植物细胞的水势由溶质势、压力势和衬质势组成。如果将植物细胞放置在水势高于细胞水势的溶液中,细胞吸水。-1

8.将一植物细胞放入0.1mol·L的蔗糖溶液中,水分交换达到平衡时该细胞的阈值(  )。[2010研]

A.等于0.1MPa

B.大于0.1MPa

C.等于0MPa

D.小于0MPa【答案】D【解析】将一植物细胞放入某种溶液中,水分交换达到平衡时该-1细胞的水势等于溶液的水势。溶液的ψw=ψs=-RTC,0.1mol·L的蔗糖溶液的ψ一定小于0MPa。Www

9.下列学说中,不属于解释气孔运动机理的是(  )。[2010研]+

A.K累积学说

B.压力流动学说

C.淀粉-糖互变学说

D.苹果酸代谢学说【答案】B【解析】气孔运动是由于保卫细胞的膨压变化而引起的,而保卫细胞的膨压变化是由于离子和有机物质进入保卫细胞使细胞的渗透势发生改变,细胞水势也发生改变,从而引起水进出保卫细胞,保卫细+胞膨压发生变化。保卫细胞中,K、苹果酸、蔗糖的积累可调节保+卫细胞渗透势的改变。K累积学说、苹果酸代谢学说、淀粉-糖互变学说是解释气孔运动机理的主要学说,而压力流动学说则是解释韧皮部运输机制的主要学说。+

10.能够促使保卫细胞膜上外向K通道开放而导致气孔关闭的植物激素是(  )。[2009研]

A.CTK

B.IAA

C.GA

D.ABA【答案】D【解析】脱落酸促进气孔关闭。其原因是:ABA抑制保卫细胞膜++上内向K通道活性,促进保卫细胞膜上外向K通道活性,从而促使+-细胞内K浓度降低;同时,ABA促进保卫细胞膜上外向Cl通道蛋白--活性,促进Cl外流,保卫细胞内Cl浓度降低,两者共同结果是保卫细胞膨压下降,气孔关闭。

11.干种子的吸水力取决于种子的(  )。[2009研]

A.重力势

B.压力势

C.衬质势

D.渗透势【答案】C【解析】植物细胞的水势是由渗透势、压力势、重力势和衬质势(也称为基质势)组成。干种子中,细胞原生质处于凝胶态,大部分水分为束缚水,此时,压力势、重力势为零,它们的水势就是衬质势。

12.某植物制造100g干物质消耗了75kg水,其蒸腾系数为(  )。[2008研]

A.750

B.75

C.7.5

D.0.75【答案】A【解析】蒸腾系数是指植物制造lg干物质所消耗的水分(g)。因此,某植物制造100g干物质消耗了75kg水,其蒸腾系数是750。

二、简答题

1.简述光促进气孔开放的机制。[2012研]

答:光照是引起气孔运动的主要环境因素,其促进气孔开放的机制包括以下内容:(1)气孔在光下开放是两个不同光响应系统综合作用的结果,+一个是保卫细胞的光合作用,另一个是光受体感受蓝光信号激活H-ATPase的作用。(2)上述两个系统共同作用促进保卫细胞中蔗糖、苹果酸的形+-成,以及保卫细胞对K、Cl的吸收,这些渗透调节物质的积累使保卫细胞渗透势下降,细胞吸水膨胀,气孔张开。一方面,由于保卫细胞中淀粉和蔗糖转化而形成的渗透势改变而引起气孔运动,淀粉水解转化为蔗糖会对保卫细胞的渗透势产生影响,此时保卫细胞的渗透势降低,水进入细胞使细胞膨压增加,气孔张开;当蔗糖合成淀粉时,保卫细胞的渗透势增加,水流出细胞,使细胞膨压降低,气孔关闭。另一方面,在光下,保卫细胞叶绿体通过光合磷酸化合成ATP,活化++了保卫细胞质膜上的H-ATPase,在H-ATPase作用下,质子被保卫细胞排出,保卫细胞内的pH升高,同时使保卫细胞的质膜超极++化。在保卫细胞质膜H-ATPase质子泵建立的质子梯度推动下,K+从表皮细胞经过保卫细胞质膜上的K通道进入保卫细胞,再进入液+泡。保卫细胞中积累较多的K,水势降低,水分进入保卫细胞,气+孔张开。在黑暗中,K从保卫细胞扩散出来,保卫细胞水势增高,失水引起气孔关闭。此外,在光下,保卫细胞内的CO被利用,pH2升高,使PEP羧化酶活化,PEP经羧化结合CO形成草酰乙酸,进一2步还原为苹果酸,苹果酸进入液泡,水势降低,水分进入保卫细胞,-+气孔张开。同时,进入液泡的苹果酸根和Cl共同与K在电学上保持平衡。(3)通过以上三个方面的渗透调节,保卫细胞中溶质增加,保卫细胞水势下降,从周围细胞吸水,气孔张开。反之,气孔关闭。

2.简述环境因素对蒸腾作用的影响。[2009研]

答:水分从植物体地上部分以水蒸气状态向外散失的过程称为蒸腾作用。植物的蒸腾主要是叶的蒸腾,大部分水分是通过气孔蒸腾的,因此,影响气孔运动的环境因素即为影响蒸腾作用的环境因素,主要有以下四个方面:(1)光照:光照能提高大气和叶片的温度,光照也促使气孔张开,从而增强蒸腾作用。(2)大气相对湿度:大气相对湿度低,植物的蒸腾作用增强;大气相对湿度高,植物的蒸腾作用减弱。(3)温度:在大气相对湿度不变时,温度增高,蒸腾作用增强。(4)风速:微风能降低气孔外的水蒸气,从而降低空气湿度,因此可促进蒸腾作用;强风使气孔张开阻力增大,引起气孔关闭,蒸腾作用减弱。

3.把一发生初始质壁分离的植物细胞放入纯水中,细胞的体积、水势、渗透势、压力势何变化?[2008研]

答:把一发生初始质壁分离的植物细胞放入纯水中,细胞的体积、水势、渗透势、压力势变化情况如下:(1)植物初始质壁分离的细胞是指细胞原生质体刚开始在细胞角隅处与细胞壁发生分离,此时细胞的压力势为零,细胞的水势等于渗透势,两者都呈最小值。(2)将初始质壁分离的细胞放入纯水中,细胞吸水,在吸水过程中,细胞体积逐渐增大,细胞液稀释,渗透势增大,压力势增大,水势也增大。(3)当细胞吸水达到饱和时,细胞不再吸水,水势达到最大值,细胞体积最大,此时,细胞水势达到最大,细胞渗透势和压力势的绝对值相等,但符号相反。

三、实验题

用小流液法测定某种植物叶片的水势,得到如下实验数据。

表3-1

请回答:--11(1)已知R=0.0083MPa·L·mol·K,t=27℃。请计算出被测定植物叶片的水势。如果要获得更精确的结果,仍然采用小液流法应该怎样进行进一步的实验?(写出简要的实验思路即可)(2)小液流法测定植物组织水势的原理是什么? [2011研]

答:(1)①被测定植物叶片的水势ψw = 1.245MPa。

②实验思路:将溶液浓度的梯度缩小,例如设置为0.10,0.15,0.20,0.25,0.30,0.35,0.40,0.45等系列浓度梯度。(2)小液流法测定植物组织水势的原理:将植物组织放入一系列已知不同浓度的溶液(如蔗糖、甘露醇等)中,一段时间后,植物细胞或组织放在外界环境中时,由于其渗透压发生了改变,会发生水分交换。通过测定溶液在浸泡植物材料前后的比重的变化,确定与植物组织间水分交换达到动态平衡的溶液,通过溶液的浓度计算溶液渗透势,可得出植物组织的水势。

四、分析论述题

植物根系感受到干旱信号后,其叶片气孔的开度会减小或关闭。试述在这一生理过程中信息传递和信号传导的途径。[2014研]

答:该生理过程中信息传递和信号传导的途径有:(1)干旱信号的感受。在根系植物细胞中具有双组份系统,其可根据膨压变化或膜受体的活性变化感知到干旱胁迫并将胞外信号转为胞内信号,引起ABA的合成。(2)信号的向上传递。根部合成的ABA随蒸腾流向上运输至叶片,最终到达保卫细胞。(3)气孔运动的信号转导。ABA作用于保卫细胞的ABA受体后,引起下游一系列的信号转导过程,最终使气孔关闭。其中包括:钙离子浓度变化,活性氧的产生,磷酸肌醇途径,蛋白激酶和磷酸酶,离子通道的活性变化等。例如钙离子浓度增加时,细胞膜去极化,刺激外向阴离子通道和外向钾离子通道的活性,并抑制内向钾离子通道的活性,细胞水势升高,膨压下降,气孔关闭。

第4章 植物的矿质营养

一、单项选择题

1.具有引导花粉管定向生长作用的矿质离子是(  )。[2015研]2+

A.Zn 2+

B.Ca 2+

C.Mn 2+

D. Cu【答案】B【解析】胞质溶胶中的钙与可溶性的蛋白质即钙调素结合,形成2+有活性的Ca·CaM复合体,在代谢调节中起第二信使的作用。伸长2+的花粉管具有明显的Ca梯度,顶端区域浓度最高,亚顶端之后随之降低。在花粉管的持续伸长过程中,此区域浓度变化呈现周期性的2+上升和回落。因此,Ca具有引导花粉管定向生长作用。因此答案选B。

2.植物细胞壁中含量最高的矿质元素是(   )。[2014研]

A.镁

B.锌

C.钙

D.铁【答案】C--5【解析】细胞壁是植物细胞的最大钙库,钙浓度可达l0~104mol/L。

3.植物细胞膜上通道蛋白运输离子的特点是(   )。[2014研]

A.顺电化学势梯度进行,有饱和效应

B.顺电化学势梯度进行,无饱和效应

C.逆电化学势梯度进行,有饱和效应

D.逆电化学势梯度进行,无饱和效应【答案】B【解析】细胞膜上存在两类主要的转运蛋白,即:载体蛋白和通道蛋白。植物细胞膜上通道蛋白运输离子的特点是:顺电化学势梯度进行、无饱和效应;载体蛋白运输离子的特点是:顺电化学势梯度进行,有饱和效应。

4.当土壤中缺钼时,植物通常也表现出(   )。[2014研]

A.缺氮症状

B.缺磷症状

C.缺钙症状

D.缺镁症状【答案】A【解析】钼是硝酸还原酶的组分,缺乏会导致缺氮症状。

5.下列元素中,缺乏时引起植物老叶首先出现病症的元素是(  )。[2013研]

A.Mg

B.Fe

C.Ca

D.Mn【答案】A【解析】根据矿质元素在植物体内的循环情况将其分为可再利用元素(如N、P、K、Mg等)和不可再利用元素(如Ca、Mn、Fe、S等)。不可再利用元素的缺素症首先出现在幼嫩器官上,可再利用元素的缺素症首先出现在较老器官上。A项,Mg属于可再利用元素,而BCD三项均属于不可再利用元素,因此缺乏时引起植物嫩叶首先出现病症。

6.下列元素中,作为硝酸还原酶组分的是(  )。[2012研]

A.Mn

B.Mo

C.Cu

D.Zn【答案】B+-【解析】氮素被吸收主要形式是NH、NO以及可溶性有机氮43化合物(氨基酸、尿素等),其中NO经过硝酸还原酶、亚硝酸还原酶+将NO还原成NH才能被植物利用,硝酸还原酶是诱导酶,是一种可4溶性的钼黄素蛋白,由黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)、血红素和钼复合蛋白(M-C)组成。oo

7.下列膜蛋白,能转运离子并具有明显饱和效应的是(  )。[2012研]

A.通道蛋白

B.水孔蛋白

C.外在蛋白

D.载体蛋白【答案】D【解析】细胞膜上离子运输蛋白包括通道蛋白、载体蛋白、离子泵。载体蛋白有选择地与质膜一侧的分子或离子结合,通过载体蛋白的构象变化将物质转移到膜的另一侧,并释放出去。经载体蛋白的转运依赖于溶质与载体特殊位点的结合,由于结合位点的数量有限,所以有饱和效应。

8.以下关于植物细胞离子通道的描述,错误的是(  )。[2011研]

A.离子通道是由跨膜蛋白质构成的

B.离子通道是由外在蛋白质构成的

C.离子通道的运输具有一定的选择性

D.离子通道的运输只能顺电化学势梯度进行【答案】B【解析】离子通道是细胞膜上由通道蛋白形成的跨膜孔道结构,控制离子通过细胞膜这一生理活动。离子通道对离子运输有选择性,顺电化学势梯度进行,不消耗代谢能量等特点,是一种被动的、单方向跨膜运输。

9.下列元素缺乏时,导致植物幼叶首先出现病症的元素是(   )。[2008研]

A.N

B.P

C.Ca

D.K【答案】C【解析】必需元素在植物生长发育过程中的生理功能决定了元素在植物体内的移动性和被利用性,而元素的移动性和被利用性决定该种元素的缺素症首先出现在植物体的部位。元素进入植物体内形成不稳定的化合物,不断分解,释放的离子移动性大、易被重复利用,该缺素症首先出现在植物体较老的组织或器官(如老叶)。植物体内典型的移动性大和易被重复利用的元素主要包括N、P、K等。元素进入植物体内能形成稳定的化合物,元素的移动性小、不易被运输、不易被重复利用,该缺素症首先出现在植物体较幼嫩的组织或器官(如幼叶、幼茎),植物体内典型的移动性小和不易被重复利用的元素主要包括Ca、S、Fe、Mn、B等。

10.植物细胞中质子泵利用ATP水解释放的能量,逆电化学势梯+度跨膜转运H,这一过程称为(  )。[2008研]

A.初级主动运输

B.次级主动运输

C.同向共运输

D.反向共运输【答案】A【解析】根据离子跨膜运输与能量消耗相偶联以及发生跨膜运输的离子的运输方向与该种离子的电化学势梯度方向的关系,离子跨膜运输可分为被动运输和主动运输。在离子的被动运输过程中,离子跨膜运输不直接消耗水解ATP的能量,离子运输的方向是顺电化学势梯度进行的。在离子的主动运输过程中,离子跨膜运输与消耗水解ATP的能量相偶联,离子运输的方向是逆电化学势梯度进行的。植物细胞+膜上由H-ATP酶作用,利用ATP水解释放的能量,逆电化学势梯++度跨膜转运H的过程,称为初级主动运输。由H-ATP酶作用所建立的跨膜质子电化学势梯度所驱动的其他离子或小分子物质的跨膜运输过程,称为次级主动运输。次级主动运输实际上是一种共运输过程。根据两种物质被跨膜运输的方向,共运输分为同向共运输和反向共运输。同向共运输被运输的两种物质跨膜运输的方向相同,反向共运输被运输的两种物质跨膜运输的方向相反。因此,植物细胞中质子泵利+用ATP水解释放的能量,逆电化学势梯度跨膜转运H,这一过程称为初级主动运输。

11.植物叶片中进行亚硝酸还原的主要部位是(   )。[2008研]

A.线粒体

B.细胞基质

C.液泡

D.叶绿体【答案】D【解析】植物的氮源主要是无机氮化物,以铵盐和硝酸盐为主。植物可直接利用吸收的铵态氮合成氨基酸,但硝态氮必须经过还原形——成铵态氮后才能被利用。植物根系从土壤中吸收NO,NO进入33细胞后被硝酸还原酶和亚硝酸还原酶还原为铵。在植物的根细胞和叶肉细胞中都存在还原硝酸根的酶系,当植物吸收少量硝酸根时,硝酸根在根细胞中被还原;当植物吸收大量硝酸根时,硝酸根被运至叶片叶肉细胞中被还原。在叶肉细胞中,硝酸根被还原为亚硝酸根的过程是在细胞质中进行的,亚硝酸根被运至叶绿体中再被还原为铵。硝酸根在根中的还原与叶中基本相同,在细胞质中进行硝酸根的还原,形成的亚硝酸根被运至前质体中再被还原为铵。因此,植物叶片中进行亚硝酸还原的主要部位是叶绿体。

二、简答题

1.应用溶液培养法培养植物时一般应注意哪些事项?[2015研]

答:溶液培养法又称水培法,是指将植物生长所需的各元素按一定的比例和适宜的pH值配成溶液,然后在其中栽培植物的方法。(1)选择合适的培养液。包括必需的矿质元素;各种化合物都必须以植物可以吸收的形式存在;是均衡的营养液;具有合适的PH范围。溶液培养缓冲性能小,PH值易改变,应经常测营养液的PH。(2)定期更换培养液。预防单盐毒害和离子拮抗。随着PH值的变化,当营养液PH大于6时,无机铁盐就会形成不溶性的氢氧化铁,使植物产生缺铁症,溶液培养PH变化较大,易缺铁。因此,为防止缺铁症,调节PH的同时可加入稀铁溶液。(3)注意通气,以提供足够的O,促进根系的生长,增强根系2吸肥吸水的能力。

2.比较初级主动运输和次级主动运输的异同。[2014研]

答:(1)初级主动运输和次级主动运输的相同点:都属于主动运输,即在载体蛋白和能量的参与下逆着浓度梯度进行物质跨膜运输的过程。(2)初级主动运输和次级主动运输的不同点:初级主动运输是由质子泵执行的主动运输。质子泵直接利用ATP分解产生的能量跨膜转运质子,形成质子电化学势梯度—质子动力。次级主动运输是一类由质子泵与载体蛋白协同作用靠间接消耗ATP所完成的主动运输方式。物质跨膜运动所需要的直接动力是由初级主动运输过程所产生的质子动力,它是一种共运输过程。

3.简述植物同化氮素的过程。[2013研]

答:植物同化氮素的过程包括:(1)植物所需的氮素主要是通过土壤中获得铵盐和硝态盐,再同化为自身组成物。植物吸收铵盐后可直接合成氨基酸,而硝态盐必须通过代谢还原才能利用。(2)植物吸收的硝酸根在细胞质基质中被硝酸还原酶还原为亚+硝酸根;亚硝酸根在质体或叶绿体中被亚硝酸还原酶还原为NH。4++产生的NH以及植物吸收的NH,通过谷氨酸合酶途径形成谷氨44酸。硝酸盐的代谢还原主要发生在根和叶,其供氢体是还原型辅酶Ⅰ。

4.确定植物必需元素的标准是什么?根据该标准已确定的必需元素有哪些?[2010研]

答:(1)确定植物的必须元素包括三条标准,三者缺一不可:

①如果缺乏该元素,植物生长发育受阻,不能完成完整的生活史。

②如果缺乏该元素,植物表现出专一的缺素病症,这种缺素病症只有加入该元素才能预防或消除。

③该元素在植物生理上的作用是直接的,而不是通过改善土壤的理化性质等产生的间接作用。(2)现已确定的植物必需元素有17种,它们是碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、铜、硼、锌、锰、钼、氯、镍。

三、分析论述题

1.论述土壤因素对植物根系吸收矿质离子的影响。[2011研]

答:土壤因素对植物根系吸收矿质离子具有重要影响,具体包括以下几个方面:(1)土壤温度:不同植物有一定的适宜温度范围,过高、过低都会影响根系的活动。(2)土壤通气状况:通气好能提高根细胞活力,根系的呼吸代谢旺盛,根组织吸收矿质元素的速度较快。(3)土壤溶液的浓度:溶液浓度低时,根系吸收矿质元素的速度随矿质元素浓度的增加而增加。当溶液浓度过高时,对根组织产生渗透胁迫,造成烧苗现象。(4)土壤溶液的pH值:土壤溶液pH影响根系对阴、阳离子的吸收,在一定pH范围内,阳离子的吸收速率会随土壤溶液pH的升高而增大,阴离子的吸收速率会随土壤溶液pH的升高而减慢。土壤溶液pH也会影响土壤微生物的活动,从而影响到这些微生物对矿质元素的分解活动,也会影响根系对矿质离子的吸收。(5)土壤微生物:植物的根系受真菌侵染常形成菌根,菌根的形成会增强根系对矿质元素的吸收。(6)土壤中离子间有相互作用,离子间的相互作用会影响根系对某种元素的吸收。

2.论述植物细胞的离子跨膜运输机制。[2009研]

答:(1)根据离子跨膜运输是否消耗能量和运输离子的方向,可将离子跨膜运输分为被动运输和主动运输。(2)被动运输是指离子的跨膜运输不消耗代谢能量,而且离子的运输方向是顺电化学势梯度进行的。包括简单扩散与易化扩散。(3)主动运输需要消耗代谢能量,被运送的离子的方向是逆电化学势梯度进行的。离子通过离子泵的跨膜运输就是主动运输过程。+主动运输又可分为初始主动运输和次级主动运输,由H-ATPase运+送质子的过程是初始主动运输,由H-ATPase活动所建立的跨膜质子电化学势梯度所驱动的离子的跨膜运输过程是次级主动运输。次级主动运输是一种共运输过程,共运输包括同向共运输和反向共运输。

第5章 光合作用

一、单项选择题

1.在光照温度和水分适宜的条件下植物处于CO补偿点时( 2 )。[2014研]

A.净光合速率为零

B.净光合速率等于呼吸速率

C.真正光合速率为零

D.净光合速率最大【答案】A【解析】CO补偿点是当光合作用吸收的CO量等于呼吸作用放22出的CO量时的外界CO浓度,即此时净光合速率为零。22

2.植物光合作用每光解2mol水,理论上需要吸收的光量子是(   )。[2014研]

A.4mol

B.6mol

C.8mol

D.12mol【答案】A【解析】如图5-1所示,每光解1mol的HO,需要2mol的光量子。2

图5-1

3.光呼吸过程中,丝氨酸的合成发生在(   )。[2014研]

A.叶绿体

B.线粒体

C.过氧化物酶体

D.细胞质基质【答案】B【解析】光呼吸过程中,在线粒体中,两分子的甘氨酸会在甘氨酸脱羧酶复合体的作用下脱去一分子二氧化碳和氨,生成一分子丝氨酸。

4.高等植物光系统Ⅱ的原初电子受体是(   )。[2013研]

A.P680

B.QA

C.Ao

D.Pheo【答案】D【解析】高等植物系统Ⅱ的原初电子受体是去镁叶绿素(Pheo),系统Ⅰ的原初电子受体是叶绿素,原初电子供体是PC。

5.参与植物光呼吸过程的三种细胞器是(  )。[2013研]

A.高尔基体、线粒体、叶绿体

B.叶绿体、过氧化物酶体、线粒体

C.高尔基体、内质网、叶绿体

D.内质网、叶绿体、过氧化物酶体【答案】B【解析】植物的绿色细胞在光下不仅进行CO的同化,还存在依2赖光的消耗O释放CO的反应,被称为光呼吸,也称为光呼吸碳氧化22循环。光呼吸碳氧化循环在叶绿体、过氧化物酶体和线粒体三种细胞器中完成。在叶绿体、过氧化物酶体中吸收O,在线粒体中释放CO。22

6.光呼吸过程中氧气的吸收发生在(  )。[2012、2008研]

A.线粒体和高尔基体

B.叶绿体和过氧化物体

C.线粒体和过氧化物体

D.叶绿体和线粒体【答案】B【解析】光呼吸是伴随光合作用发生的吸收O,并释放CO的过22程,由叶绿体、过氧化物体和线粒体三个细胞器协同完成。在叶绿体基质中RuBP在Rubisco催化下被氧化为磷酸乙醇酸,磷酸乙醇酸在磷酸酶催化下生成乙醇酸,乙醇酸从叶绿体转移到过氧化物体中,在乙醇酸氧化酶催化下氧化为乙醛酸。

7.下列关于蛋白复合物在细胞中存在部位的叙述,正确的是(  )。[2012研]

A.纤维素合酶位于高尔基体上

B.PSⅡ位于叶绿体基质中

C.FF复合物位于叶绿体内膜上01

D.LHCⅡ位于叶绿体类囊体膜上【答案】D【解析】A项,纤维素合酶是在细胞质膜上;B项,PSⅡ主要位于基粒类囊体的垛叠区,PSⅠ主要位于基质类囊体的非垛叠区;C项,FF-ATP合酶是在线粒体内膜上;D项,LHCⅡ是PSⅡ的主要体现,01主要分布在基粒类囊体的垛叠区。

8.下列关于C植物光合作用的叙述,正确的是(   )。[20124研]

A.最初固定CO的PEP羧化酶存在于叶肉细胞基质中2

B.叶肉细胞中形成的草酰乙酸通过胞间连丝运输到维管束鞘细胞

C.维管束鞘细胞中形成的磷酸丙糖通过胞间连丝运输到叶肉细胞

D.C植物的CO补偿点比C植物的高,光饱和点比C植物的低4233【答案】A【解析】PEPC存在于叶肉细胞中,叶肉细胞的CO首先在细胞质2-中被碳酸酐酶催化形成HCO,再在PEPC催化下,被磷酸烯醇式丙3酮酸(PEP)接受而羧化,形成草酰乙酸(OAA)。OAA进一步形成苹果酸或天冬氨酸进入维管束鞘细胞,在维管束鞘细胞脱羧释放CO被2Rubisco进一步固定。

9.C植物中,RuBP羧化酶催化的CO固定反应发生的部位是32(   )。[2011研]

A.叶肉细胞基质

B.叶肉细胞叶绿体

C.维管束鞘细胞机制

D.维管束鞘细胞叶绿体【答案】B【解析】C植物在叶肉细胞叶绿体固定CO,RuBP羧化酶就在叶32肉细胞中负责对CO的固定和还原。2

10.在其他环境条件适宜时,随环境温度升高,植物光合作用的光补偿点(  )。[2011研]

A.下降

B.升高

C.不变

D.变化无规律【答案】B【解析】在其他环境条件适宜的条件下,植物的光合作用相关酶的活性就相应发生变化,导致光补偿点和光饱和点随环境条件变化而变化。因此温度升高,酶的活性增强,光补偿点升高。

11.C植物光合碳同化过程中,从叶肉细胞通过胞间连丝运输4到维管束鞘细胞的C-二羧酸是(   )。[2011研]4

A.天冬氨酸或草酰乙酸

B.草酰乙酸或苹果酸

C.苹果酸或天冬氨酸

D.草酰乙酸或琥珀酸【答案】C【解析】C植物CO同化是由PEPC催化完成的,PEPC存在于叶42肉细胞中,叶肉细胞的CO首先在细胞质中被碳酸酐酶催化形成2—HCO,再在PEPC催化下,被磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)接受而羧化,3形成草酰乙酸(OAA)。OAA进一步形成苹果酸或天冬氨酸进入维管束鞘细胞,在维管束鞘细胞脱羧释放CO,被Rubisco进一步固定。2

12.在光合电子传递链中,既能传递电子又能转移质子的传递体是(  )。[2010研]

A.PC

B.Pheo

C.Fd

D.PQ【答案】D【解析】在类囊体膜上光合电子传递链是由PSⅠ、PSⅡ和细胞色素b/f复合体等单位组成的,其中在PSⅡ和细胞色素b/f复合体之66间有质醌(PQ)、在细胞色素b/f复合体和PSⅠ之间有质蓝素(PC)进6行电子传递。质醌是脂溶性分子,在膜脂中可进行扩散运动,是类囊体膜上最丰富的电子载体。质醌不仅传递电子,而且也转移质子,在质子跨膜转运形成质子梯度中起重要作用。

13.植物由暗中转到光下后,叶绿体基质中(  )。[2010研]2+

A.pH升高,Mg浓度降低,RuBP羧化酶活性增强2+

B.pH降低,Mg浓度降低,RuBP羧化酶活性降低2+

C.pH降低,Mg浓度升高,RuBP羧化酶活性降低2+

D.pH升高,Mg浓度升高,RuBP羧化酶活性增强【答案】D2+【解析】叶绿体基质中的pH和Mg浓度是调节Rubisco(RuBP2+羧化酶)活性的重要因子。基质中的pH和Mg浓度随光、暗而变化,++2+光驱动H从基质转运到类囊体腔,与H进入相偶联的是Mg从类囊体腔转运到基质中。因此,将暗适应的植物转到光下,叶绿体基质2+2+中pH和Mg浓度均升高,叶绿体类囊体腔内pH和Mg浓度均降低,2+叶绿体基质中pH和Mg浓度的升高有利于RuBP羧化酶活性的增加。

14.在其他条件适宜而温度偏低的情况下,如果提高温度,光合作用的(  )。[2010研]

A.CO补偿点、光补偿点和光饱和点均升高2

B.CO补偿点、光补偿点和光饱和点均降低2

C.CO补偿点升高,光补偿点和光饱和点降低2

D.CO补偿点降低,光补偿点和光饱和点升高2【答案】A【解析】光合碳代谢过程是一系列酶促反应,在其他条件适宜而温度偏低的情况下,如果提高温度,相关酶的活性得到增强,光合速率增加,CO补偿点、光补偿点和光饱和点均升高。2

15.C植物光合作用固定CO形成的第一个产物是(  )。42[2009研]

A.琥珀酸

B.草酰乙酸

C.苹果酸

D.天冬氨酸【答案】B【解析】光合碳同化包括C代谢途径、C代谢途径和景天酸代 3 4谢途径。C植物CO固定在叶肉细胞和维管束鞘细胞中进行,CO的 422受体是叶肉细胞细胞质中的PEP,在PEPC催化下,形成草酰乙酸,形成的草酰乙酸在叶肉细胞叶绿体中被还原为苹果酸,也可在细胞质中由天冬氨酸转氨酶催化,经转氨基作用而形成天冬氨酸。因此,C 植物光合作用固定CO形成的第一个产物是草酰乙酸。42

16.将暗适应的植物转到光下,其叶绿体类囊体腔内pH和Mg浓度的变化是(  )。[2009研]2+

A.pH升高、[Mg]降低2+

B.pH降低、[Mg]升高2+

C.pH不变、[Mg|]升高2+

D.pH降低、[Mg]降低【答案】D【解析】光合碳同化包括C代谢途径、C代谢途径和景天酸代 3 4谢途径。C途径是基本途径,Rubisco是C途径的关键调节酶,叶绿 332+体基质中的pH和Mg浓度是调节Rubisco活性的重要因子。基质中2++的pH和Mg浓度随光、暗而变化,光驱动H从基质转运到类囊体+2+腔,与H进入相偶联的是Mg从类囊体腔转运到基质中。因此,将2+暗适应的植物转到光下,其叶绿体类囊体腔内pH和Mg浓度的变化2+是pH降低、Mg浓度降低,Rubisco活性的增加。

17.光下叶绿体中合成的光合产物运到细胞基质的主要形式是(  )。[2009研]

A.磷酸赤藓糖

B.淀粉

C.磷酸丙糖

D.磷酸景天庚酮糖【答案】C【解析】磷酸丙糖是光合作用合成的最初糖类,也是光合产物从叶绿体运输到细胞质的主要形式。它既可形成淀粉,暂时贮藏在叶绿体中,又可以被运到胞质中合成蔗糖,蔗糖可被运输到其他组织中。

18.高等植物光系统Ⅱ的作用中心色素分子是(   )。[2008研]

A.P680

B.P700

C.AO

D.Pheo【答案】A【解析】在类囊体膜上光合电子传递链是由光系统Ⅰ、光系统Ⅱ和细胞色素be/f复合体等单位组成的。光系统Ⅱ复合体多存在于基粒片层的垛叠区,光系统Ⅱ主要由PSⅡ反应中心色素P、捕光复680合体Ⅱ和放氧复合体等亚单位组成。当PSⅡ反应中心色素P吸收680光激发为P后,把电子传到去镁叶绿素(Pheo),Pheo是原初电子受680体,原初电子供体是Tyr(酪氨酸残基),给出电子的Tyr又通过Mn聚集体从水分子中获得电子,同时使水分子裂解,形成分子氧和质子。光系统I复合体存在于基质片层和基粒片层的非垛叠区,光系统Ⅰ主要由PSⅠ反应中心色素P、电子受体和捕光复合体I组成。PSⅠ的功700能是将电子从PC传递给铁氧还蛋白。P是PSⅠ的原初电子供体,700原初电子受体是AO,PSⅠ复合体的电子传递途径是:P700→AO→AO→Fx→FA/FB。因此,高等植物光系统Ⅱ的作用中心色素分子是P。680

19.类胡萝卜素对可见光的吸收范围是(   )。[2008研]

A.680~700nm

B.600~680nm

C.500~600nm

D.400~500nm【答案】D【解析】光合色素主要有叶绿素、类胡萝卜素和藻胆素三大类。绿藻和高等植物的叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素。藻胆素存在于蓝绿藻和红藻中,分别为藻蓝素和藻红素。叶绿素和类胡萝卜素具有特殊的吸收光谱,叶绿素的最强吸收区是波长为640~660nm的红光和430~450nm的蓝紫光。类胡萝卜素的最强吸收区是波长为400~500nm的蓝紫光部分。从光合作用的作用光谱和吸收光谱可以看出,高等植物光合作用最有效的光是红光和蓝紫光。因此,类胡萝卜素对可见光的吸收范围是400~500nm。

二、简答题

1.简述提高植物光能利用率的途径。[2014研]

答:提高植物光能利用率的途径包括:(1)充分利用生长季:采取间作套种和轮作制度,合理安排茬口,改善农田群体结构,使田间作物保持有旺盛的群体,提高群体的光能利用率。(2)选育高光效的作物品种:选育光合作用强、呼吸消耗低、叶面积适当、株型和叶型合理的品种。(3)采取合理的栽培技术措施:在不倒伏和不妨碍通风透光的前提下,扩大群体的叶面积指数,并维持较长的功能期,使之有利于作物光合产物的积累和运输;。(4)提高叶片的光合效率:如抑制光呼吸作用,补施二氧化碳肥料,人工调节光照时间等,均可增加光合能力,提高光合效率。(5)加强田间管理,改善作物群体的生态环境:包括水肥管理、及时除草、及时消灭病虫害、有效防御各种农业气象灾害等具体措施,都可以增加产量,提高光能利用率。

2.小麦等C植物光合作用有“午休现象”,请分析其原因。3[2011研]

答:(1)在光强超过光饱和点的晴天中午,小麦、水稻、棉花、大豆等许多C植物的光合速率明显下降,出现“午休现象”。3(2)出现“午休现象”的原因主要是:在干热的中午,叶片萎缩、气孔导性下降,CO吸收减少,光呼吸增加,产生光抑制。2

3.光合作用C途径分为哪几个阶段?各阶段的作用是什么?3[2009研]

答:光合作用C途径是碳同化的基本途径,分为羧化、还原和3再生3个阶段,各阶段的作用分别如下:(1)羧化阶段:Rubisco催化RuBP与CO发生羧化反应,形成3- 2PGA。(2)还原阶段:利用ATP与NADPH将3-PGA还原为GAP,磷酸丙糖是叶绿体中光合碳同化的重要产物。至此,3-PGA被还原为糖,光合作用光反应中形成的ATP与NADPH携带的能量转贮于碳水化合物中。(3)再生阶段:经羧化反应和还原反应形成的GAP经过一系列反应转化,形成核酮糖-5-磷酸(Ru5P),最后由核酮糖-5-磷酸激酶催化,消耗ATP,再形成RuBP。

三、实验题

1.为研究磷酸对光合作用的影响,某同学进行了如下实验制备菠菜叶绿体悬浮液,将叶绿体悬浮液加入和不加入磷酸(Pi)的条件下14l4与CO,温育并照光,数分钟后取样,分离C标记的化合物,测定2其放射活性,并计算其相对量,结果如下表。

表5-1

注:TP丙糖磷酸;PGA磷酸甘油酸。(1)本实验中制备叶绿体悬浮液时要注意哪些事项?(2)从表中数据可以得出什么结论?(3)对所得结论进行解释。[2012研]

答:(1)注意事项:

①分离叶绿体所用缓冲液应为叶绿体的等渗溶液。

②操作应在低温下进行。(2)结论:悬浮液中加入磷酸可以提高碳的固定量,提高TP/PGA的比值。(3)解释:叶绿体内膜上存在Pi转运体,它是一种共运输载体,它在将TP运出叶绿体的同时也将等量的Pi运入叶绿体。因此,悬浮液中加入Pi可促进TP运出叶绿体,降低了TP积累对光合作用的抑制,同时,Pi的输入也有利于光合磷酸化的进行,因此提高了碳同化速率和TP/PGA的比值。

2.将A、B两种植物分别放置在密闭的光照生长箱中,定期抽取生长箱中的气体样品,分析其中的CO含量。以CO含量对光照时间22作图,得到曲线图5-2。据图回答:

图5-2(1)分析图中曲线变化的原因。(2)推测两种植物的光合碳同化途径。(3)请用另一种实验方法验证你的推测。[2008研]

答:(1)在密闭的光照生长箱中,植物进行光合作用,不断消耗CO,使得生长箱中的CO浓度逐渐降低。当CO浓度降低到某一222值时,光合作用消耗的CO与呼吸作用释放的CO浓度相等时,即光22合作用速率等于呼吸作用速率,密闭的光照生长箱中CO浓度达到稳2定状态,此时CO浓度就是CO补偿点。22(2)由于C植物的CO补偿点比C植物低,因此,根据图中 42 3A、B两种植物CO补偿点,可以推测A植物是C植物,通过C途径2 4 4同化CO;B植物是C植物,通过C途径同化CO。2 3 32(3)验证方法:

①通过观察叶片的解剖结构,C植物维管束鞘细胞含有较大的 4叶绿体;C植物维管束鞘细胞不发达,内无叶绿体。 3l4l4

②通过CO标记实验验证,C首先出现在C化合物中的植物是2 3l4通过C途径同化CO;C首先出现在C化合物中的植物是通过C 32 3 3途径同化CO。2

四、分析论述题

1.类囊体膜上的蛋白质合体有哪些?请阐述它们的功能。[2015研]

答:类囊体膜上含有由多种亚基、多种成分组成的蛋白复合体,主要有四类,即光系统ⅠPSI、光系统ⅡPSⅡ、Cytb6/f复合体和ATP酶复合体ATPase,它们参与了光能吸收、传递与转化、电子传递、H+输送以及ATP合成等反应。由于光合作用的光反应是在类囊体膜上进行的,所以称类囊体膜为光合膜。

PSⅡ主要集中在垛叠的基粒类囊体膜上,而PSⅠ和ATP合酶则主要分别于基质类囊体膜上,或者基粒类囊体的边缘。Cytb/f蛋白复6合物在类囊体的膜上分布较为均匀。(1)PSⅡ利用光能氧化水和还原质体醌。PSⅡ反应中心色素吸收680nm的红光,产生强氧化剂氧化水,释放电子和质子。(2)PSⅠ的功能是将电子从PC传递给铁氧还蛋白。PSⅠ反应中+心色素吸收700nm的远红光,产生强还原剂使NADP还原。PSⅠ和PSⅡ两个光反应系统通过一系列的电子传递体串联起来进行电子传递,最终形成NADPH,在电子传递的同时形成跨类囊体膜的质子电动势,用于ATP的合成。(3)Cytb/f的主要生理功能是把PQH中的电子传给PC,同时将62+氢质子释放到类囊体的腔,即将H进行跨膜转运,建成跨膜质子梯度,成为合成ATP的原动力。(4)ATP合酶的功能是利用质子浓度梯度把ATP和Pi合成为+ATP,将ATP的合成与电子传递和H跨膜转运偶联起来。

2.分析C植物CO补偿点和饱和点高于C植物的原因。[2013324研]

答:(1)CO是光合作用的原料。在一定范围内,光合速率随2着CO浓度的增加而增加,在净光合速率为0时的CO浓度为CO补222偿点,光合速率达到最大时的CO浓度为CO饱和点。22(2)C植物的PEP羧化酶对CO的亲合力高,且经C途径能浓424缩CO抑制光呼吸,因此C植物CO补偿点、饱和点低。242(3)C植物Rubisco对CO的亲合力低,有较强的光呼吸,CO322补偿点和CO饱和点均高于C植物。24

3.论述植物光合作用与矿质营养的关系。[2012研]

答:光合作用受光照、CO、温度、水分和矿质营养等多种环境2因素的影响。植物光合作用与矿质营养是相互联系、相互促进的关系:(1)植物通过光合作用积累有机物,将有机物运输到根部,作为呼吸底物,并为植物根系吸收、运输矿质营养提供能量。光合作用+形成的NADPH+H、ATP及还原性Fd也为地上部氮素和硫素的同化直接提供了还原力。(2)矿质元素在光合作用中参与叶绿素的生物合成、光合酶的激活、光合电子传递、光合磷酸化、光合产物运输等多种生理活动,例如,N是叶绿素、细胞色素、酶类和膜结构等的组成成分。+

①NADP为含磷的辅酶,ATP的高能磷酸键为光合碳循环所必需。光合碳循环的中间产物都是含磷酸基团的糖类,合成淀粉的前体ADPG,合成蔗糖的前体UDPG等都含有磷酸基团。++

②K调节气孔开闭,K也是多种酶的激活剂,K促进光合产物的转化与运输等。Mg是叶绿素的组成成分,一些催化光合碳循环酶2+类的激活剂,如Rubisco,FBPase的活化需要Mg。

③Fe是光合电子传递链中细胞色素、铁硫蛋白、铁氧还蛋白的组成成分,促进叶绿素合成,缺铁会影响光合电子传递速率。Cu是电子传递的重要成分,如PC中含Cu。Mn参与水的氧化过程。B促进光合产物的运输。S是Fe-S蛋白的成分,膜结构的组成成分。Cl为光合放氧所必需。

4.论述高等植物体内主要色素的生理作用。[2011研]

答:叶绿素和类胡萝卜素是高等植物的光合色素,其生理作用分别如下:(1)叶绿素包括叶绿素a、叶绿素b。光能被光合色素吸收,吸收的光能被传递到光反应中心,光反应中心色素分子是“特殊对”的叶绿素a分子,在光反应中心进行光化学反应,将光能转变为化学能。叶绿素b具有吸收传递光能的作用。(2)类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素。类胡萝卜素吸收传递光能,也具有光保护作用。在光能过剩对光合作用产生不利影响时,类胡萝卜素以热的形式耗散激发能,以保护光合器官免受光破坏。类胡萝卜素也是活性氧清除剂。

5.论述植物光合作用碳同化途径的特点。[2010研]

答:不同的植物的光合作用碳化途径不同,具体变现在叶片结构、光合与生理特征上有明显差异,具体情况如下表:

表5-2

第6章 植物的呼吸作用

一、单项选择题

1.植物抗氰呼吸途径中的交替氧化酶位于(   )。[2014研]

A.线粒体内膜上

B.线粒体基质中

C.细胞质基质中

D.过氧化物酶体膜上【答案】A【解析】呼吸电子传递途径中定位于线粒体内膜上的末端氧化酶包括细胞色素氧化酶、交替氧化酶。在高等植物中,还存在一些线粒体外的末端氧化酶,其中包括多酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶、乙醇酸氧化酶等。

2.植物受病菌侵染时呼吸作用的变化表现为(   )。[2014研]

A.呼吸速率增强,PPP增强

B.呼吸速率增强,PPP降低

C.呼吸速率降低,PPP增强

D.呼吸速率降低,PPP降低【答案】A【解析】在植物体内存在着EMP-TCA、PPP、无氧呼吸、光呼吸、乙醛酸循环等呼吸途径,疸植物并不是在任何时候任何条件下等同地利用这些途径。一般情况下,植物是以EMP-TCA途径为主,只有当环境条件变化使EMP-TCA途径受阻(或者特定生长发育阶段)时,其他途径的比例才有所增大,如植物受伤和染病时,PPP的比例明显增大,增强对伤病的抵抗能力,同时呼吸速率增强。

3.植物体受伤时,伤口处往往会呈现褐色,主要原因是(  )。[2012研]

A.碳水化合物的积累

B.酚类化合物的氧化

C.类胡萝卜素的氧化

D.木质素的合成与积累【答案】B【解析】植物组织受伤时,伤口组织变为褐色,是由于多酚氧化酶将细胞内的酚类物质氧化为褐色的醌类所致。醌类物质对微生物有毒害作用,可以防止感染,提高抗病力。

4.植物细胞进行无氧呼吸时(  )。[2011研]

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

下载完整电子书


相关推荐

最新文章


© 2020 txtepub下载