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1、-植物生理学考研复习资料第三章 植物的光合作用-第 13 页第四章 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 8PQ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 22CO2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1ATP 2BSC 3CAM 4CF1CFo 5Chl 6CoI(NAD+) 7Co(NADP+) 8D
2、M 9EPR 10Fd 11FeS 12FNR 13Mal 14NAR 15OAA 16PC 17PEP 18PEPCase 19PGA 20PGAld 21P680 22Pn 23PQ 24Pheo 25PSI II 26PCA 27PSP 28Q 29RuBP 30RubisC(RuBPC) 31RubisCO(RuBPCO) 32RuBPO 33X 34 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 。4P700的原初电子供体是 ，原初电子受体是 。P6
3、80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 。1
4、9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。30PS的光反应是短波光反应，其主要特征
5、是 。31PSI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。34C4途径中CO2的受体是 。35C4途径的最初产物是 。36C4植物的C3途径是在 中进行的。37C3植物的卡尔文循环是在 中进行的。38C4植物进行光合作用时，只有在 细胞中形成淀粉。39C4途径的羧化反应首先在 细胞中进行。40C4植物的CO2补偿点比C3植物 。 41C4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
6、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( )。 A10% B45% C60% 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3C3途径是由哪位植物生理学家发现的?( ) AMitchell BHill CCalvin4从进化角度看，在能够进行碳素同化作用的三个类型
7、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21011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9PS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10PSI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11PS的光反应的主要特征是( )。 A水的光解 B氧的
8、释放 CATP的生成 12PSI的光反应的主要特征是( )。 ANADP+的还原 BATP的生成 C氧的释放13引起植物发生红降现象的光是( )。 A450nm的蓝光 B650nm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( )。 A450nm B650nm C大于685nm 15在光合作用中被称之为同化能力的物质是指( )。 AATP BNADH CNADPH16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 BC4途径 CCAM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 BC4途径 CCAM途径
9、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( )。 A1：1 B2：1 C3：119正常叶子中，叶黄素和胡萝卜素的分子比例约为( )。 A2：1 B3：1 C4：120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( )。 ACO2 BH2O CRuBP24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a B叶绿素b C类胡萝卜素 25在叶绿体色素
10、中，属于聚光色素的是( )。 A少数特殊状态的叶绿素a B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28C4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29C4途径的CO2的受体是( )。 APGA B PEP CRuBP30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
11、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( )。 ACO2饱和点 BO2饱和点 CCO2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
12、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
13、，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
14、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+。( )32PS的光反应是短波光反应，其主要特征是ATP的形成。( )33PSI的光反应是长波光反应，其主要特征是水的光解。( )34ATP和NADPH是
15、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。( )36C4途径中CO2固定酶包括PEP羧化酶和RuBP羧化酶。( )37C3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。( )41C4植物的光饱和点比C3植物低。( )42C4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
16、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
17、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?14C3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
18、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0665mgL，水稻叶片光合作用吸收CO2后叶室中的CO2浓度为0595mgL，空气流速为10L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502kJcm2，或每
19、公顷335108kJ，两季水稻共产稻谷16 500kghm2，经济系数按05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2molNADPHH+和3molATP，试求光反应的能量转换率是多少?30经过卡尔文循环，3mol CO2合成lmol磷酸丙糖，其自由能变化G,为+1465kJ。与此同时，光合同化力形成阶段产生的9molATP和6molNADPHH+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(primary reaction)
20、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(red drop) 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(quantum efficiency) 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。
21、 6量子需要量(quantum requirement) 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(emerson effect) 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。8PQ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FeS，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(p
22、hotosynthesis）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(photosynthetic unit)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(reaction center pigment)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(light harvesting pigment）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(Hill reaction)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
23、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(assimilatory power）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(resonance transfer）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(photoinhibiti
24、on）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(midday depression）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(light compensation point）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。 22CO2补偿点(CO2 compensation point)当光合
25、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(light saturation point)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(efficiency of solar energy utilization）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(photosynthetic rate)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(leaf area index）绿叶面积与土地面积之比。二、写出下列符号的
26、中文名称1ATP腺苷三磷酸 2BSC维管束鞘细胞 3CAM景天科植物酸代谢 4CF1-CFo偶联因子复合物 5Chl叶绿素 6CoI(NAD+)辅酶I 7Co(NADP+)辅酶II 8DM干物质重量 9EPR电子顺磁共振 10Fd铁氧还蛋白 11Fe-S铁硫蛋白 12FNR铁氧还蛋白-NADP+还原酶 13Mal苹果酸 14NAR净同化率 15OAA草酰乙酸 16PC质体蓝素 17PEP磷酸稀醇式丙酮酸 18PEPCasePEP羧化酶 19PGA3-磷酸甘油酸 20PGAld3-磷酸甘油醛21P680吸收峰波长为680nm的叶绿素a 22Pn净光合速率 23PQ质体醌 24Pheo去镁叶绿素
27、25PSI，光系统I，II 26PCA光合碳同化 27PSP光合磷酸化 28Q半醌离子29RuBP1,5二磷酸核酮糖30RubisC(RuBPC) RuBP羧化酶 31RubisCO(RuBPCO) RuBP羧化酶，加氧酶 32RuBPORuBP加氧酶 33XP430 即P700的原初电子受体 34LHC 聚光色素复合体三、填空题1CO2 H2O 2红 绿 3光 温度 水分 矿质营养 4PC Fd Pheo 5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) 9H2O NADP+ 10叶绿体 11光合膜 12低温抑制叶绿素形成 13H2O 14氯(C1) 15
28、希尔(Hill) 16ATP NADPH+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 213：1 222：1 23 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) 263-磷酸甘油酸(PGA) 27核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(RuBPC) 2818 292 30水的光解和放氧 31NADP+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 42CAM 43RuBP加氧 44乙醇酸 45叶绿体 46
29、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1B 2C 3C 4A 5A、B 6A、C 7C 8A、B 9B l0A，1 1A、B 12A 13C 14B、C 15A、C 16A 17B、C 18C 1 9A 20A、B 21A 22C 23B 24A 25B、C 26B、C 27A 28C 29B 30A 31B 32A 33B 34C 35B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(
30、)分别被甲醇 11() 12()衍生的醇类 13()绿色，红色 14()约为3：1 15()3：1 16()2：1 17() 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()叶绿体间质中 28() 29()指的特殊状态的叶绿素a 30() 31 ()受体是NADP+ 供体为水32()水的光解和放氧 33()NADP+的还原 34 () 35()是所有36() 37()RuBPC 38()植物绿色细胞 39()及线粒体40() 41()比C3植物高 42()比
31、C植物低 43()叶片气孔 44() 45 ()影响很大 46()间接的 47() 48()主要是糖类 49() 50()一般作物为2%左右六、问答题1光合作用具有什么重要意义? (1)光合作用是制造有机物质的重要途径。(2)光合作用将太阳能转变为可贮存的化学能。(3)光合作用可维持大气中氧和二氧化碳的平衡。2简述高等植物光合色素的种类和功能。高等植物叶绿体内参与光合作用的色素有两类，即叶绿素和类胡萝卜素。叶绿素是一种双羧酸的酯，叶绿素a呈蓝绿色，叶绿素b呈黄绿色。叶绿素a和叶绿素b的基本结构相同，都具有一个亲水的镁卟啉环头部和一个亲脂的叶醇链尾部。类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素，前者为橙黄色
32、，后者为黄色，二者结构相似，都是不饱和的碳氢化合物。绝大部分叶绿素a分子和全部的叶绿素b、类胡萝卜素都具有收集光能的作用，类胡萝卜素还有防护光照伤害叶绿素的功能。少数具有特殊状态的叶绿素a分子有将光能转变为电能的作用。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和红色?光合色素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收很少，所以植物的叶片呈绿色。秋天树叶变黄是由于低温抑制了叶绿素的生物合成，已形成的叶绿素也被分解破坏，而类胡萝卜素比较稳定，所以叶片呈现黄色。至于红叶，是因为秋天降温，体内积累较多的糖分以适应寒冷，体内可溶性糖多了，就形成较多的花色素，叶子就呈红色。4简要介绍测定光合速率的三种方法
33、及原理。测定光合速率的方法：(1)改良半叶法：主要是测定单位时间、单位面积叶片干重的增加量。(2)红外线CO2分析法：其原理是CO2对红外线有较强的吸收能力，CO2量的多少与红外线降低量之间有一线性关系。(3)氧电极法：氧电极由铂和银所构成，外罩以聚乙烯薄膜，当外加极化电压时，溶氧透过薄膜在阴极上还原，同时产生扩散电流，溶氧量越高，电流愈强。5什么叫希尔反应?其意义如何?离体叶绿体加到具有适当氢接受体的水溶液中，的反应，称为希尔反应。在光下所进行的水分解，并放出氧。这一发现使光合作用机理的研究进入了一个新阶段，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的。6简述叶绿
34、体的结构和功能。叶绿体外有两层被膜，分别称为外膜和内膜，具有选择透性。叶绿体膜以内的基础物质称为间质。间质成分主要是可溶性蛋白质(酶)和其他代谢活跃物质。在间质里可固定CO2形成和贮藏淀粉。在间质中分布有绿色的基粒，它是由类囊体垛叠而成。光合色素主要集中在基粒之中，光能转变为化学能的过程是在基粒的类囊体膜上进行的，又称光合膜。7光合作用的全过程大致分为哪三大步骤?(1)原初反应，即光能的吸收传递和转变为电能的过程。(2)电子传递和光合磷酸酸化，即电能转变为活跃的化学能过程。(3)碳同化，即活跃的化学能转变为稳定的化学能过程。8光合作用电子传递中，PQ有什么重要的生理作用?光合电子传递链中质体醌
35、数量比其他传递体成员的数量多出好几倍，具有重要生理作用：(1)PQ具有脂溶性，在类囊体膜上易于移动，可沟通数个电子传递链，也有助于两个光系统电子传递均衡运转。(2)伴随着PQ的氧化还原，将2H+从间质移至类囊体的膜内空间，既可传递电子，又可传递质子，有利于质子动力势形成，进而促进ATP的生成。9如何证明光合电子传递由两个光系统参与？（1）红降现象和双光增益效应 红降现象是指用大于680nm的红光照射时，光合作用量子效率急剧下降的现象；双光增益效应是指在照射680nm的红光时同时补加稍波长短的红光（650nm），量子效率会大大增加的现象。这种现象暗示光合机构中存在两个光系统，一个能吸收长波长的远
36、红光，而另一个只能吸收波长稍短的红光。（2）光合放O2的量子需要量大于8 从理论上讲一个光量子可引起一个分子激发，放出一个电子，那么释放一个O2，传递4个电子只吸收4个光量子。而实际测得光合放氧的最低量子需要量为812。证实了光合作用电子传递要经过两个光系统，有两次光化学反应。（2）类囊体膜上存在PSI和PSII色素蛋白复合体 现在已经用电镜观察到类囊体膜存在PSI和PSII颗粒，能从叶绿体中分离出PSI和PSII色素蛋白复合体，在体外进行光化学反应与电子传递，并证实PSI与NADP+的还原有关，而PSII与水的光解放氧有关。10光合磷酸化有几个类型?其电子传递有什么特点?光合磷酸化可分为三个
37、类型：(1)非循环式光合磷酸化，其电子传递是一个开放的通路。(2)循环式光合磷酸化，其电子传递是一个闭合的回路。(3)假循环式光合磷酸化，其电子传递也是一个开放的通路，但其最终电子受体不是NADP+，而是O2。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。在光合链的电子传递中，PQ可传递电子和质子，而FeS蛋白，Cytf等只能传递电子，因此，在光照下PQ不断地把接收来的电子传给FeS蛋白的同时，又把从膜外间质中获得的H+释放至膜内，此外，水在膜内侧光解也释放出H+，所以膜内侧H+浓度高，膜外侧H+浓度低，膜内电位偏正，膜外侧偏负，于是膜内外便产生了质子动
38、力势差(pmf)即电位差和pH差，这就成为产生光合磷酸化的动力，膜内侧高化学势处的H+可顺着化学势梯度，通过偶联因子返回膜外侧，在ATP酶催化下将ADP和Pi合成为ATP。 用实验可以证明电子传递与光合磷酸化相偶连，在叶绿体体系中加入电子传递抑制剂如DCMU（商品名为敌草隆），光合磷酸化就会停止；如果在体系中加入磷酸化底物ADP与Pi，则会促进电子传递。12叶绿体具有的片层基粒结构垛叠的生理意义如何?光合膜的垛叠意味着捕获光能的机构高度密集，更有效地收集光能，加速光反应；其二，膜系统往往是酶的排列支架，膜垛叠就犹如形成一个长的代谢传送带，使代谢顺利进行。从系统发育角度来看，光合膜垛叠有利于光合
39、进程，是一个进化特性。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?有三条：卡尔文循环、C4途径和景天科植物酸代谢途径。只有卡尔文循环才具备合成淀粉等光合产物的能力，而C4途径和景天科植物酸代谢途径只起到固定和转运CO2的作用，即CO2泵的作用。14C3途径是谁发现的?分哪几个阶段?每个阶段的作用是什么?C3途径是卡尔文(Calvin)等人发现的。可分为三个阶段：(1)羧化阶段。CO2被固定，生成3磷酸甘油酸，为最初产物。 (2)还原阶段。利用同化力(NADPH、ATP)将3磷酸甘油酸还原成3磷酸甘油醛, 光合作用中的第一个三碳糖。(3)更新阶段。光合碳循环中形成的3
40、磷酸甘油醛，经过一系列的转变，再重新形成RuBP的过程。15光合作用卡尔文循环的调节方式有哪几个方面? (1)酶活性调节。光通过光反应改变叶的内部环境，间接地影响酶的活性。如间质中pH的升高，Mg2+浓度升高，可激活RuBPCase和Ru5p激酶等。如果在暗中，这些酶活性就下降。(2)质量作用的调节。代谢物的浓度可以影响反应的方向和速率。(3)转运作用的调节。叶绿体内的光合最初产物磷酸丙糖，从叶绿体运到细胞质的数量，受细胞质里的Pi数量所控制。Pi充足，进入叶绿体内多，就有利于叶绿体内磷酸丙糖的输出，光合速率就会加快。16在维管束鞘细胞内，C4途径的脱羧反应类型有哪几种?(1)NADP苹果酸酶
41、类型；(2)NAD苹果酸酶类型；(3)PEP羧激酶类型。17如何解释C4植物比C3植物的光呼吸低?C4植物，PEP羧化酶对CO2亲和力高，固定CO2的能力强，在叶肉细胞形成C4二羧酸之后，再转运到维管束鞘细胞，脱羧后放出CO2，就起到了CO2泵的作用，增加了CO2浓度，提高了RuBP羧化酶的活性，有利于CO2的固定和还原，不利于乙醇酸形成，不利于光呼吸进行，所以C4植物光呼吸测定值很低。而C3植物，在叶肉细胞内固定CO2，叶肉细胞的CO2O2的比值较低，此时，RuBP加氧酶活性增强，有利于光呼吸的进行，而且C3植物中RuBP羧化酶对CO2亲和力低，光呼吸释放的CO2，不易被重新固定。18如何评价光呼吸的生理功能? (1)有害方面：减少了光合产物的形成和累积，不仅不能贮备能量，还要消耗大量能量。(2)有益之处：消除了乙醇酸的累积所造成的毒害。此过程可以作为丙糖和氨基酸的补充途径。防止高光强对叶绿体的破坏，消除了过剩的同化力，保护了光合作用正常进行。消耗了CO2之后，降低了O2CO2之比，可提高RuBP羧化酶的活性，有利于碳素