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1、植物生理学题库（含答案）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
2、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
3、，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，
4、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。、是非题(True or false)（）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
5、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
6、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、PS
7、II 的原初电子供体是 PC。（）25、PSI 的原初电子受体是 Pheo。三、选择题(Choose the best answer for each question)1、光合作用的产物主要以什么形式运出叶绿体？（C）的红光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光合作用绿色植物吸收阳光的能量同化和制造有机物质并释放的过程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磷光现象光现象光反应光合作用的全部过程包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和碳反应是光合作用的组成
8、部分它是不需要光就能进行其作用是传递将水在光氧化时所产生的电子最终传送给光合磷酸化指叶绿体在光下把有机磷和转为并形成高能磷酸键的过程光呼吸植物的绿色细胞依赖光照吸收和放出的过程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、100200 B、200 300 C、250300 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
9、在（C）A、绿光区 B、红光区 C、蓝紫光区和红光区 的红光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光合作用绿色植物吸收阳光的能量同化和制造有机物质并释放的过程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磷光现象光现象光反应光合作用的全部过程包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和碳反应是光合作用的组成部分它是不需要光就能进行其作用是传递将水在光氧化时所产生的电子最终传送给光合磷酸化指叶绿体在光下把有机磷和转为并形成高能磷酸键的过程光呼吸植物的绿色细胞依赖光照吸收和
10、放出的过程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、PSII 的光反应属于（C）A、长波光反应 B、中波光反应 C、短波光反应 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、PSI 的光反应的主要特征是（A）A、ATP 的生成 B、NADP+的还原 C、氧的释放 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、Ru
11、BP 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 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 四、填空题（Put the best word in the blanks）1、光合作用的色素有 叶绿素、类胡萝卜素 和 藻胆素。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
12、 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+。10、高等植物碳同化的二条途径中，能形成淀粉等产物的是（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）12、正常叶子中，叶绿素和类胡萝卜素的分子比例约为（1 C）C、大于 685nm 的远红光 C）A、2：1 B、1：1 C、3：13、光合作用中光反应发生的部位是 A、叶绿体基粒
13、 B、叶绿体基质 14、光合作用碳反应发生的部位是（A、叶绿体膜 B、叶绿A）C、叶绿体膜 B）C、叶绿体基粒 A）19、A、20、（、在光合作用的产物中，蔗糖的形成部位在（叶绿体基粒 光合作用吸收 C）CO2 饱和点 B）B、胞质溶胶 C、叶绿体间质 CO2 与呼吸作用释放的 CO2 达到动态平衡时，外界的 CO2 浓度称B、O2饱和点 C、CO2 补偿点 的红光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光合作用绿色植物吸收阳光的能量同化和制造有机物质并释放的过程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磷光现象光现象光反应光合作用的全部过程包光反
14、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和碳反应是光合作用的组成部分它是不需要光就能进行其作用是传递将水在光氧化时所产生的电子最终传送给光合磷酸化指叶绿体在光下把有机磷和转为并形成高能磷酸键的过程光呼吸植物的绿色细胞依赖光照吸收和放出的过程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
15、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 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
16、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、光合放氧蛋白质复合体有 5 种状态。26、影响光合作用的外部因素有 光照，CO2，温度，水分，矿质营养。27、光呼吸的场所是 叶绿体，过氧化物酶体，线粒体。28、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（Answer the fo
17、llowing question）1、光合作用有哪些重要意义？1、答：（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）可维持大气中氧和二氧化碳的平衡。2、植物的叶片为什么是绿的？秋天时，叶片为什么又会变黄色或红色？2、答：光合色素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收很少，故基呈绿色，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。3、简单说明叶绿体的结构及其功能。3、答：叶绿体有
18、两层被膜，分别称为外膜和内膜，具有选择性。叶绿体膜以内的基础 物质为基质。基质成分主要是可溶性蛋白质和其他代谢活跃物质。在基质里可固定 CO2 形 成淀粉。在基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。4、光合磷酸化有几种类型？其电子传递有何特点？4、答：光合磷酸化一般可分为二个类型：（1）非循环式光合磷酸化，其电子传递是开放通路,可形成 ATP。（2）循环式光合磷酸化，其电子传递是一个闭合的回路，可形成 ATP。的红光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光合作用绿色植物吸收阳光的能量同化和制
19、造有机物质并释放的过程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磷光现象光现象光反应光合作用的全部过程包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和碳反应是光合作用的组成部分它是不需要光就能进行其作用是传递将水在光氧化时所产生的电子最终传送给光合磷酸化指叶绿体在光下把有机磷和转为并形成高能磷酸键的过程光呼吸植物的绿色细胞依赖光照吸收和放出的过程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5、什么叫希尔反应？有何意义？5、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
20、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。6、C3 途径可分为几个阶段？每个阶段有何作用？6、答：C3途径可分为三个阶段：（1）羧化阶段。CO2 被固定，生成了 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 3磷酸 甘油醛 光合作用中的第一个三碳糖。（3）更新阶段。光合碳循环中形成了 3磷酸甘油醛，经过一系列的转变，再重新形成 RuBP 的过程。7、作物为什么会有“午休”现象？7、答：（1）水分在中午供给不上，气孔关闭。（2）C
21、O2 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。8、如何理解 C4 植物比 C3 植物的光呼吸低？8、答：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 C3 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 CO2/O2 的比值较低，此时，RuBP 加氧酶活性增强，
22、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。9、为什么追加氮肥可以提高光合速率？9、答：原因有两个方面：一方面是间接影响，即能促进叶片生长，叶面积增大，叶片 数目增多，增加光合面积。另一方面是直接影响，即促进叶绿素含量急剧增加，加速光反应。氮亦能增加叶片蛋白质含量，而蛋白质是酶的主要组成部分，使暗反应顺利进行。总之施 N 肥可促进光合作用的光反应和暗反应。10、生产上为何要注意合理密植？10、答：栽培作物如果过稀，其株数少，不能充分利用光能。如果过密，植株中下层叶 片受到光照少，往往在光补偿点以下，这些叶子不能制造养分反
23、而变成消耗器官。因此，过 稀过密都不能获得高产。11、试述提高植物光能利用率的途径和措施。11、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。12、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（PH）和电位差（），两者合
24、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。13、试述光合作用的电子传递途径。的红光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光合作用绿色植物吸收阳光的能量同化和制造有机物质并释放的过程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磷光现象光现象光反应光合作用的全部过程包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和碳反应是光合作用的组成部分它是不需要光就能进行其作用是传递将水在光氧化时所产
25、生的电子最终传送给光合磷酸化指叶绿体在光下把有机磷和转为并形成高能磷酸键的过程光呼吸植物的绿色细胞依赖光照吸收和放出的过程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13、光合作用电子传递链如下图。H 2O 放氧复合体 Tyr P680 Pheo QA QB PQ Cytb6 f PC P700 Ao A1 Fe Sx Fe SA,B Fd Fp NADP 的红光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光合作用绿色植物吸收阳光的能量同化和制造有机物质并释放的过程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磷光现象光现象光反应光合作用的全部过程包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和碳反应是光合作用的组成部分它是不需要光就能进行其作用是传递将水在光氧化时所产生的电子最终传送给光合磷酸化指叶绿体在光下把有机磷和转为并形成高能磷酸键的过程光呼吸植物的绿色细胞依赖光照吸收和放出的过程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