内容发布更新时间 : 2025/1/9 23:45:26星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

化酶的作用来实现的，C4途径的CO2固定是由磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶催化来完成的。两种酶都可使CO2固定。但它们对CO2的亲和力却差异很大。磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶对CO2的Km值(米氏常数)是7μmol，核酮糖二磷酸羧化酶的Km值是450μmol。前者比后者对CO2的亲和力大得很多，C4植物的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的活性比C3植物的强60倍，因此，C4植物的光合速率比C3植物快许多，尤其是在二氧化碳浓度低的环境下，相差更是悬殊。从生理特征来看，C4植物叶片的维管束薄壁细胞较大，其中含有许多较大的叶绿体，C3植物的维管束鞘薄壁细胞较小，不含或很少叶绿体，C4植物的光呼吸酶系主要集中在维管束鞘薄壁细胞中，光呼吸就局限在维管束鞘内进行，在它外面的叶肉细胞，具有对CO2亲和力很大的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶，所以，即使光呼吸在维管束鞘放出CO2，也很快被叶肉细胞再次吸收利用，不易“漏出”。 8.从光呼吸的代谢途径来看，光呼吸有什么意义？

答：A、防止高光强对光合作用的破坏和光合器官的损伤：

在强光下光合作用产生的同化力一般超过碳同化的需求，这些过剩同化力将损伤光合器官，钝化碳素固定效率。通过光呼吸消耗，平衡同化力的需求关系，保护光合作用正常进行。

B、防止氧气对光合碳同化的抑制作用，降低叶绿体周围氧气和二氧化碳的比值，提高RuBP羧化酶活性，促进CO2羧化。

C、为光合作用中磷酸丙糖的补充途径，也有人认为也是氨基酸合成的补充途径。其中的甘氨酸、丝氨酸和放出NH3均可参与叶片的氨代谢。

D、解除乙醇酸积累对细胞代谢的危害

在有氧条件下，乙醇酸的产生是不可避免的，为光合作用非正常产物，对植物有害，然而通过光呼吸的消耗免于植物受害。同时，光合作用产生的氧气对光合膜具氧化破坏作用，通过光呼吸消耗过多的氧气，可保证光合器官结构和功能不受破坏。 9.卡尔文循环和光呼吸的代谢有什么联系？

答：光合碳循环又称卡尔文循环，此循环的大部分反应均在叶绿体的间质中进

行，但从磷酸丙糖转化成蔗糖的一些步骤则是磷酸三糖通过叶绿体被膜转移到细胞质中后，在细胞质中完成的（光合碳循环）。 植物的光合碳循环常伴随着光呼吸。有些植物中，在CO2由光合碳循环同化前，先通过四碳途径或景天科酸代谢途径固定在四碳双羧酸中。这些都是和碳同化密切关联着的反应。卡尔文循环在光照下产生较多的乙醇酸增强光呼吸速率。rubisco可以催化卡尔文循环和光呼吸两个反应，而且其中一个底物RuBP是相同的，在 CO2 相对浓度高的条件下，反应更侧重于卡尔文循环；在O2 相对浓度高 条件下，反应更侧重于光呼吸。

10.通过学习植物的水分代谢、矿质营养和光合作用的知识之后，你认为怎样才能提高农作物的产量？

答：水分代谢：根据作物的需水规律，不同作物需肥不同，同一作物不同生育期需肥不同合理灌溉，提高水分利用效率。

矿质营养： 促进光合作用，增加光合产物积累；调节代谢和生长发育；改善土壤环境，如温度、pH值等，使土壤环境，如温度、pH值，土壤水气热协调，促进土壤微生物的活动。

光合作用： 1.提高复种指数（全年内作物收获面积与耕 地面积之比）：套种或间作。

2.延长生长期：如育苗移栽、套种、适时早播、防止早衰。 3.补充人工光照增加光合面积（叶面积系数）

４.合理密植，改善株型：杆矮、叶直而小、叶片厚、分蘖密集。 ５.提高CO2浓度：通风、施CO2、施有机肥、碳铵

６.抑制光呼吸：光呼吸抑制剂，如α－羟基磺酸可抑制乙醇酸 11.C3植物、C4植物和CAM植物在固定CO2方面有什么异同？ 答：C3植物中，CO2的固定主要取决于1，5-二磷酸核酮糖羧化酶的活化状态，因为该酶是光合碳循环的入口钥匙，它催化1，5-二磷酸核酮糖羧化，将大气中的CO2同化，产生两分子磷酸甘油酸。C4植物是从C3植物进化而来的一种高光效种类。与C3植物相比，它具有在高光强，高温及低CO2浓度下，保持高光效的能力。C4植物固定CO2的酶为磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶，与C3作物中1，5-二磷酸核酮糖羧化酶相比，磷酸烯醇式丙酮酸

羧化酶对CO2的亲和力高。C4植物的细胞分化为叶肉细胞和鞘细胞，而光合酶在两类细胞中的分布不同。这种CO2的浓缩机理导致了鞘细胞内的高浓度的CO2，一方面提高1，5-二磷酸核酮糖羧化酶的羧化能力，另一方面又大大抑制了1，5-二磷酸核酮糖羧化酶的加氧活性，降低了光呼吸，从而使C4植物保持高的光合效率。 特征 CO2固定酶 C3植物 Rubisco C4植物 PEPCAM植物 羧激酶，羧激酶，PEPRubisco CO2固定途径 只有卡尔文循环 Rubisco 在不同空间分别进在不同时间分别进行C4途径和卡尔文行CAM 途径和卡尔循环 文途径 光下：RuBP；暗中：PEP 最初CO2接受体 RuBP PEP CO2固定的最初PGA 产物

OAA 光下：PGA；暗中：OAA 12．答： 叶子变黄可能有下列条件有关：①温度，温度影响酶活动，就影响叶绿素的合成和降解；②叶子的年龄，叶片衰老，叶绿素易降解，类胡萝卜素比较稳定，叶片呈黄色；③光照，光照过弱，不利于叶绿素合成，叶色变黄；④矿质元素，对叶绿素形成有极大影响；⑤水分，植物缺水会抑制叶绿素合成。 13．************************************************************************ 答：没有氧气时，呼吸不能进行，影响其他代谢活动，光合作用微弱； 高浓度的氧会促进光呼吸，使净光合速率降低，O2使碳同化所需的NADPH+H+合成量减少，光合色素加速光氧化。同时细胞内产生活性氧，伤害生物膜，对光合作用有抑制作用。

14.在实践上，如何让判断植株矮小的可能原因？怎样克服它？

答：①将植株移到较弱的光照下，若植株有伸长趋势，则是由于光抑制作用使得植株矮小，应该将植株移到适合的光照下成长，增强光合作用。②增加一些植物所必需的矿质元素，若植株有明显伸长趋势，则是由于

矿质元素的缺失，应该增加植株体内所必需的矿质元素，增强植株的光合作用。

15.“霜叶红于二月花”，为什么霜降后枫叶变红？

答：霜降后，由于降温，叶绿素较易降解，数量减少，而类胡萝卜素比较稳定，又由于体内积累了较多糖分以适应寒冷，体内的可溶性糖多了，就形成较多的花色素苷（红色），叶子就呈红色。 第四章 名词解释

1.呼吸作用(respiration)：指生物体内的有机物质，通过氧化还原而产生CO2同时释放能量的过程。

2.有氧呼吸(aerobic respiration)：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H2O, 同时释放能量的过程。 3.无氧呼吸(anaerobic respiration)：指在无氧条件下，细胞把某些有机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放能量的过程。

4.糖酵解(glycolysis)：胞质溶胶中的已糖在无氧状态或有氧状态下均能分解成丙酮酸的过程。

5.三羧酸循环：(tricarboxylic acid cycle)糖酵解进行到丙酮酸后，在有氧的条件下，通过一个包括三羧酸和二羧酸的循环而逐步氧化分解，直到生成CO2和H2O为止。

6.戊糖磷酸途径：pentose phosphate pathway）高等植物中，可以不经过无氧呼吸生成丙酮酸而进行有氧呼吸的途径。

7.生物氧化（biological oxidation）有机物质在生物体细胞内氧化分解产生二氧化碳、水，并释放出大量能量的过程。

8.呼吸链（respiratory chain）：呼吸链又称电子传递链，是由一系列电子载体传递体构成的，从NADH或FADH2向氧传递电子的系统。

9.解偶联：（uncoupling）是指呼吸链和氧化磷酸化的偶联遭到破坏的现象。 10.氧化磷酸化：在生物氧化中，电子经过线粒体的电子传递链传递到氧，伴随ATP合酶催化，使ADP和Pi合成ATP的过程。