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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．ATP 2．BSC 3．CAM 4．CF1—CFo 5．Chl 6．CoI(NAD) 7．CoⅡ(NADP) 8．DM 9．EPR 10．Fd 11．Fe—S 12．FNR 13．Mal 14．NAR 15．OAA 16．PC 17．PEP 18．PEPCase 19．PGA 20．PGAld 21．P680 22．Pn 23．PQ 24．Pheo 25．PSI II 26．PCA 27．PSP 28．Q 29．RuBP 30．RubisC(RuBPC) 31．RubisCO(RuBPCO) 32．RuBPO 33．X 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 。 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．Mitchell B．Hill C．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
11
5．地球上的自养生物每年约同化2×10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．450nm B．650nm C．大于685nm
15．在光合作用中被称之为同化能力的物质是指( )。 A．ATP B．NADH C．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．1：1 B．2：1 C．3：1
19．正常叶子中，叶黄素和胡萝卜素的分子比例约为( )。 A．2：1 B．3：1 C．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．CO2 B．H2O C．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a B．叶绿素b C．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 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．PGA B． PEP C．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?