光合作用习题及答案.docx

资源描述

光合作用习题及答案.docx

《光合作用习题及答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《光合作用习题及答案.docx（24页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

光合作用习题及答案.docx

光合作用习题及答案

第三章光合作用一名词解释

1.光合作用

2.光合强速率

3.原初反应

4.光合电子传递链

5.PQ穿梭

6.同化力

7.光呼吸

8.荧光现象

9.磷光现象

10光饱和点

11光饱和现象

12光补偿点

13光能利用率

14二氧化碳饱和点

15二氧化碳补偿点

16光合作用单位

17作用中心色素

18聚光色素

19希尔反应

20光合磷酸化

21光系统

22红降现象

23双增益效应

24C3植物

25C4植物

26量子产额

27量子需要量

28光合作用'午睡

三、填空题

1.光合色素按照功能不同分类为和。

2.光合作用的最终电子供体是，最终电子受体是。

3.光合作用C3途径C02的受体是，C4途径的C02的受体是。

4.光合作用单位由和两大部分构成。

5.PSI的原初电子供体是，原处电子受体是。

6.PSII的原初电子受体是，最终电子供体是。

7.光合放氧蛋白质复合体又称为，有种存在状态。

细胞

C3植物的卡尔文循环在叶片的细胞中进行，C4植物的C3途径是在叶片的中进行。

9.在卡尔文循环中，每形成1摩尔六碳糖需要摩尔ATP,摩尔NADPH+H

10.影响光合作用的外部因素有、、、和。

门.光合作用的三大步聚包括、和

12.光合作用的色素有、和。

13.光合作用的光反应在叶绿体的中进行，而暗反应是在透射光下呈色，在反射光下呈色。

15.

进行。

14.叶绿素溶液在

光合作用属于氧化还原反应，其中中被氧化的物质是，被还原的物质时是。

类胡萝卜素

16.吸收光谱最强吸收区在，它不仅可以吸收传递光能，还具有的作

用

（7.叶绿素吸收光谱光区和

18.有t合作用C02同化过程包括

素和胡萝卜素分子比例

的比歸磷酸化的途径有、

29.在光合放氧反应中不可缺少的元素是

31.量子产额的倒数称为，即光合作用中释放1分子氧和还原1分子二氧化碳所需吸收

33.反应中心色素分子是一种特殊性质的性，能希扌爾粉钺寵具有光化学活

34.根据释放一分子02和同化一分子C02,确定光合单位包含个色素分子；根据吸收

一个光量子，光合单位应包含。

根据传递一个电子，光合单位应包含个色素分子数。

35.

36.

37.

38.

39.

40.

41.

叶绿体是由被膜、、和三部分组成。

类囊体可分为类囊

体和类囊体二类。

当'叶绿素吓啦环中的被H所置换后，即形成褐色的去就

形碗悬孵于膜中桶疏霖嶷的

叶绿素，若再被Cu2+取

呼绸翩勺肃窗轆鬲个蛋白复合体组成：

一个是突出于膜表面的亲水性的；另

当环境中C02浓度增高，植物的犁霹蔭转移的主要通道。

细胞和细胞两类。

按非环式光合电子传递，每传递4个电子，分解,卩鵠欝誉时，光补偿点。

分子

H20，释放1分子02,需要

量子，量子产额为二、选择题

1.PSII的中心色素分子是：

A.叶绿素a680B.叶绿素b680C.叶绿素a7ooD.叶绿素b7002.叶绿素口卜卩林环的中心原子是

A.CuB.FeC.MgD.Mn

3.PSI的中心色素分子是:

A.P430B.P652C.P680D.P700

4.RuBP竣化酶的活化剂是

A.Cu2+B.Mg2+C.K+D.Mn2+

5.测定叶绿素总量时，分光光度计选用的波长是

A.663B.645C.430D.652

6.光合作用中释放出的氧气来源于

A.H20B.C02C.RuBPD.PGA

7.高等植物光合作用的最终电受体

A.H20B.RuBPC.NAD+

D.NADP+

8.光合作用的最终电子供体是

A.H20B.RuBPC.NAD+

D.NADP+

9.PSI的原初电子供体是

A.H20B.Fe-SC.NADP+

D.PC

10.PSI的原初电子受体是

A.H20B.PheoC.NADP+

D.PC

11.C4植物最初固定C02的受体

A.PEPB.RuBPC.PGA

D.OAA

12.C3植物固定CO2的受体是

A.PEPB.RuBPC.PGA

D.OAA

13.C3植物固定CO2的最初产物

A.PEPB.RuBPC.PGA

D.OAA

14.光合作用蔗糖合成的部位是

叶绿体间质B.叶绿体类囊体C.细胞质D.线粒体

15.维持植物生长的最低日照强度应该

A.等于光补偿点B.大于光补偿点

C.小于光补偿点D.与光补偿点无关

16.在光合作用碳循环中，每生成一分子葡萄糖需要

A.18分子ATP和12分NADPH2C.8分子ATP和12分NADPH2

B.12分子ATP和18分NADPH2D.12分子ATP和18分NADPH

17.光呼吸的底物是

A.乙醇酸B.甘氨酸C.葡萄糖D.RuBP

18.一般而言，正常植物叶片的叶绿素与类胡萝卜素的比值为

A.2:

1B.3:

1C.1:

2D.1:

19.C3植物叶绿素a/b为

A.2:

1B.3:

1C.1:

2D.1:

20.下列作物中属于Cs植物的是

A.玉米B.高粱C.小麦D.觅菜

21・下列作物中属于C4植物的是

A.水稻B.小麦C.玉米D.凤梨

22.具有CAM途径的植物气孔开闭的情况是

A.昼开夜闭B.昼闭夜开C.昼夜均开D.昼夜均闭

23.在光合作用研究中，首先发现光合碳循环并获得诺贝尔奖的是

A.R.HiIIB.M.CaIvin和BensenC.KrebsD.F.MitchelI

24.在光合作用中最先合成的三碳糖是

A.磷酸甘油酸B.磷酸甘油醛C.磷酸甘油D.磷酸丙酮酸

25.可以在夜间固定二氧化碳的植物是

A.C3植物B.C4植物C.CAMD.以上答案都不对

26.C4植物初次固定二氧化碳的酶是

A.1,5-二磷酸核酮糖竣化酶B.磷酸烯醇式丙酮酸竣化酶

C.磷酸甘油激酶D.苹果酸脱氢酶

27.从原叶绿酸脂转化为叶绿酸脂需要的条件是

A.K+B.P043-C.光照D.Fe2+

28.通常每个光合单位包含的叶绿体色素分子数目为

A.50—100B.150—200C.250—300D.350—400

29.在光合链中含量最多的既可以传电子又可以传质子的物质是

A.PCB.CytbC.CtyfD.PQ

30.既可以形成ATP,也可以形成NADPH+H+的电子传递途径是

A.非环式电子传递链B.环式电子传递链

C.假环式电子传递链D.原初反应

31・磷酸化过程中的偶联因子的亚基种类有

A.4种B.6种C.8种D.12种

32.在提取叶绿素时，研磨叶片时加入少许CaCOs,其目的是

A.使研磨更充分B.加速叶绿素溶解C.使叶绿素a、b分离D.保护叶绿素

33.普遍认为光合作用的量子需要量为

A.4~6B.8~10C.10-12D.12-14

34.通常光合速率最强的叶片是

A.幼叶B.正在生长的叶片C.已充分生长的叶片D.老叶片

35.要测定光合作用是否进行了光反应，最好是检查

A.葡萄糖的生成B.ATP的生成C.C02的吸收D.氧的释放

36.作物在抽穗灌浆时，如剪去部分穗，其叶片的光合速率通常会A.适当增强

B・一时减弱C.基本不变D.变化无规律

37.光合产物从叶绿体转移到细胞质中的形式是

A・核酮糖B.葡萄糖C.蔗糖D.磷酸丙糖

38.光合链中的电子传递的分叉点的电子传递体是

A.H2OB.PCC.FdD・NADP+

39.现在认为叶绿体ATP合酶含有的亚基种类有A.3种B.6种

C.9种D.12种

40.

B.第一单线态

叶绿素分子吸收光能后产生荧光的能量来自叶绿素分子的A.基态

C.第一单线态D.二线态

41.光合作用反应中心色素分子的主要功能是

A・吸收光能B.通过诱导共振传递光能

C.利用光能进行光化学反应D.推动跨膜H+梯度的形成

42.一般认为发现光合作用的学者是

A.Van.HeImontB.JosephPriestIeyC.F.F.BlackmanD.M.CaIvin

43.光下叶绿体的类囊体内腔的pH值的变化是

A•增高B.不便C.降低D.无规律性

44.一般C3植物的CO2饱和点为

A•广5口I・tLB・20~50口I・「1LC・300—350I・「ID.1000—1500uI1・L

45.一般C3植物的C02补偿点为I・・1L左右。

A•广5|iI・tLB・20~50口I・“LC.300〜350口I・_1LD.1000—1500

46.电子传递和光合磷酸化的结果是把

A.光能吸收传递B.光能转变为电能

1.简述光合作用的重要意义。

2.比较C3、C4植物光合生理特性的异同。

3.为什么说光在光合作用中起作主导作用？

4.简述不同类型的植物的光合作用过程。

5.为什么说光合作用是作物产量构成的最主要的因素。

6.下图为光强一光合曲线，分别指出图中B、F两点，0A、AC和DE线段，CD曲线，以及AC斜率的含义?

7.举出三种测定光合作用强度的方法，并简述其原理及优缺点。

8.试用化学渗透学说解释光合磷酸化的机理。

9.光对C02同化有哪些调节作用？

10.叶色深浅与光合作用有何关系？

为什么？

门.试分析产生光合作用“午睡”现象的可能原因。

12.光呼吸有何生理意义？

13.假定成都平原的年辐射量为1120千卡/cm2,一年中收获水稻600kg/667m2,收获小麦250kg/667m2,经济系数为何0.5,产品含水量为12%,每公斤干物质含能量约为1000千

卡。

试求成都平原的作物光能利用率。

14.用红外线C02分析仪测得：

空气中的C02浓度为0.528mg/L,20cm2的叶片水稻光合吸收后叶室的C02浓度为0.468mg/L,空气流速为1.2L/分，求水稻叶片的光合速率（mgCO2・dm-2-h_1）o

15.如何证实光合作用中释放的02来自水？

16.请分析C4植物比Ca植物光合效率高的原因

17.简单说明叶绿体的结构及其功能。

18.C3途径可分为几个阶段？

每个阶段有何作用？

19.影响光能利用率的因素有哪些？

如何提高光能利用率？

20.C3途径的调节方式有哪几个方面？

答案一、名词解释

1.光合作用：

绿色植物吸收阳光的能量，同化C02和H20,制造有机物质，并释放02的过程。

2.光合速率：

指光照条件下，植物在单位时间单位叶面积吸收C02的量（或释放02的量）。

3.原初反应：

指植物对光能的吸收、传递与转换，是光合作用最早的步骤，反应速度极

快，通常与温度无关。

4.光合电子传递链：

在光合作用中，由传氢体和传电子体组成的传递氢和电子的系统或途径。

PQ穿梭：

在光合作用电子传递过程中，由质体醍在接合电子的同时，接合基质中的

6.同化力：

在光反应中生成的ATP和NADPH可以在暗反应中同化二氧化碳为有机物质，故称ATP和NADPH为同化力。

7.光呼吸：

植物的绿色细胞在光照下吸收氧气，放出C02的过程。

8.荧光现象：

指叶绿素溶液照光后会发射出暗红色荧光的现象。

9.磷光现象：

照光的叶绿素溶液，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。

10.光饱和现象：

在一定范围的内，植物光合速率随着光照强度的增加而加快，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，植物的光合速率不再继续增加，这种现象被称为光饱和现象。

门.光饱和点：

在一定范围内，光合速率随着光照强度的增加而加快，光合速率不再继续增加时的光照强度称为光饱和点。

12.光补偿点：

指同一叶子在同一时间内，光合过程中吸收的C02和呼吸过程中放出的C02等量时的光照强度。

13.光能利用率：

单位面积上的植物通过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。

14.C02饱和点：

在一定范围内，光合速率随着C02浓度增加而增加，当光合速率不再继续增加时的C02浓度称为C02饱和点。

15.C02补偿点，当光合吸收的C02量与呼吸释放的C02量相等时，外界的C02浓度。

17.作用中心色素：

指具有光化学活性的少数特殊状态的叶绿素a分子。

18.聚光色素：

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。

聚

光色素又叫天线色素。

19.希尔反应：

离体叶绿体在光下所进行的分解水并放出氧气的反应。

20.光合磷酸化：

叶绿体（或载色体）在光下把无机磷和ADP转化为ATP,并形成高能磷酸键的过程。

21.光系统：

由叶绿体色素和色素蛋白质组成的可以完成光化学转换的光合反应系统，称为光系统，植物光合作用有PSI和PSII两个光系统。

22.红降现象：

当光波大于685nm时，光合作用的量子效率急剧下降，这种现象被称为红降现象。

23.双增益效应：

如果用长波红光（大于685nm）照射和短波红光（650nm）同时照射植物，则光合作用的量子产额大增，比单独用这两种波长的光照射时的总和还要高，这种增益效

应称为双增益效应

24.C3植物：

光合作用的途径主要是C3途经的植物，其光合作用的初产物是甘油-3-磷酸

25.C4植物：

光合作用的途径主要是C4途经的植物，其光合作用的初产物是C4二酸，如

草酰乙酸。

26.量子产额：

指每吸收一个光量子所合成的光合产物的量或释放的氧气的量，又称为量子效率。

27.量子需要量：

指释放一分子氧或还原一分子二氧化碳所需要的光量子数。

一般为8=0个光量子。

28.光合作用“午睡’现象：

在正午光照较强的情况下，有些植物的光合速率会急剧降低，甚至光合速率为零。

这种现象称为光合作用“午睡’现象

二、填空题

1.聚光色素；作用中心色素

2.水；NADP+

3.RuBP；PEP

4.聚光色素；作用中心色素

5.PC；叶绿素分子（A0）

6.去镁叶绿素分子（Pheo）；水

7•猛聚体（¥孟族蛋白）；5

8.叶肉；维管束鞘

9.18；1210.光照；C02；温度；水分；矿质营养门.原初反应；电子传递和光合磷酸化；碳同化

12.

叶绿素；类胡萝卜素；藻胆素。

14.绿；红

15.水；二氧化碳

16.蓝紫光区；保护光合机构（防止强光对光合机构的破坏）

17.蓝紫；红光

18.竣化阶段；还原阶段；更新阶段

19.C3；C4；CAM

20.竣化阶段；还原阶段；更新阶段

21・叶绿体；细胞质

22.ATP；NADPH+H+

23.RuBP；PGA；RuBPC

24.叶绿体；线粒体；过氧化物体

25.水稻；棉花；小麦

26.甘蔗；玉米；高梁

27.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；非循环式光合磷酸化

28.3：

1；2：

29.氯;¥孟

30.光；电

31・量子需要量；光量子数

32.PSI复合体；PSII复合体；Cytbe/f复合体；ATPase复合体

叶绿素a；光；电

2500；300；600

基质；类囊体

基质；基粒镁；镁；铜

CFi；CFo；质子叶肉；维管束鞘降低；升高

单项选择题

33.B

34.C

35.D

36.B

37.D

38.C

39.C

40.B

41.C

42.B

43.A

44.D

45.B

46.C

47.B

48.B

49.D

50.B

51.C

四、问答题

1.答：

（1）光合作用把C02转化为碳水化合物。

（2）光合作用将太阳能转变为可贮存的化学能。

（3）光合作用中释放氧气，维持了大气中C02和氧气的平衡。

2.答：

碳三、碳四植物的光合生理特性比较见下表

比较项目

‘3植物

C4植物

叶片解剖结构

维管束鞘细胞与叶肉

细胞排列疏松

维管束鞘细胞与叶肉细胞排列紧密，有叶绿体，富含胞间连丝，维管束发达

叶绿体

只有叶肉细胞中含有叶绿体

维管束鞘细胞中的叶绿体机理片层不发达，叶绿体体积较叶肉中的大

C02同化途径

只有碳三途径

碳三途径和碳四途径

C02受体

RuBPRuBP和PEP

最初产物

3-磷酸甘油酸

草酰乙酸

光呼吸

高，易测出

低，不易测出

净光合速率

10〜

40〜80（C02mgdm-2）

40（C02mgdm-2）

C02偿点

50〜100ppm

0〜10ppm

相同点：

光反应的过程基本上相同，反应的实质是相同的，都是把二氧化碳同化为有机

物，它们都要进行卡尔文循环。

3.答：

①光是光合作用进行的能量来源，是光合作用进行的动力，光合速率随光照强度增加而增加，达到光饱和点光合速率不再增加；②光照可以诱导暗反应中多种酶的活性；③光照还会影响与光合作用有关的叶绿素的合成和叶绿体的发育。

4.答：

根据光合作用的途径不同，将植物分为C3植物、C4植物和CAM。

C3植物二氧化碳

同化在叶肉细胞中完成，碳同化途径为C3途径；C4植物初次固定二氧化碳在椰肉细胞中，进行的是C4途径，然后转入维管束鞘细胞中被再次固定，通过C3途径同化为有机物质，氧化碳的固定与还原是在空间上分隔开的；CAM的光合途径与C4植物类似，但空间位置不同，在夜晚固定二氧化碳为有机酸，储藏在液泡中，在白天转入叶绿体中同化为有机物质，二氧化碳的固定与还原是在时间上分隔开的。

5.答：

作物产量的本质是通过植物生产有机物质，光合作用是植物制造有机物质的主要途径，光合产物的多少直接影响植物产量；再者，光合作用产生的有机物质为植物正常生长发育提供有机营养和能量，若光合作用较低，则会影响植物的生长发育，甚至于植物不能生存，也就谈不上进一步为人类提供有机物质。

因此光合作用是作物产量的最重要的因素。

答：

B点为光补偿点，F点为光饱和点，0A线段为暗呼吸强度，AC线段为光强一光合曲线的比例阶段,

DE线段为光强一光合曲线的饱和阶段，CD曲线为比例阶段向饱和阶段的过渡阶段，AC斜率即为光强一光合曲线的比例阶段斜率，可衡量光合量子产量。

6•请分析C4植物比C3植物光合效率高的原因7.答：

①改良半夜法主要测定但为时间单位面积叶片干重的增加。

②红外二氧化碳分析法：

原理是二氧化碳对特定波长的红外线有较强的吸收，二氧化碳的浓度与红外辐射能量降低呈线性关系。

③氧电极法：

氧电极由钳和银构成，其外套有聚乙烯薄膜，外加激化电压时，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，电流越强。

8.答：

化学渗透学说认为：

ATP的合成是由质子动力（或质子电化学势差）推动形成的,类囊体膜对质子具有选择透过性，在光合作用过程中随着类囊体膜上的电子传递会将H+从基质向类囊体膜腔内，加之水在类囊体膜强光解产生H+,可以形成跨过类囊体膜的H+梯度形成，它具有做功的本领，称之为质子动力势，当质子通过返回叶绿体基质中时，由质子动力势推动ATP合酶催化ADP和Pi合成ATPo

调节着光合酶的活性。

C3循

答：

①光通过光反应对C02同化提供同化力。

②

环中的RubiscovPGAK、GAPDH、FBPase,SBPase,Ru5PK都是光调节酶。

光下这些酶活

Mg"浓度增加。

较高的pH

性提高，暗中活性降低或丧失。

光对酶活性的调节大体可分为两种情况：

一种是通过改变微环境调节，即光驱动的电子传递使H+向类囊体腔转移，

+则从类囊体腔转移至基质，引起叶绿体基质的pH从7上升到8,与Mg齢浓度使Rubisco等光合酶活化。

另一种是通过产生效应物调节，即通过Fd-Td（铁氧还蛋白-硫氧还蛋白）系统调节。

FBPase、GAPDH、Ru5PK等酶中含有二硫键（一S—S一）,当被还原为2个既基（一SH）时表现活性。

光驱动的电子传递能使基质中Fd还原,

进而使Td还原，被还原的Td又使FBPase和Ru5PK等酶的相邻半胱氨酸上的二硫键打开变成2个疏

基，酶被活化。

在暗中则相反，疏基氧化形成二硫键，酶失活。

10.答：

叶色深浅与光合作用关系是

1在一定范围内光合作用速率与叶色深浅呈正比。

②当叶色超过一定的范围，光合作用速率与叶色深浅不呈正比。

3因为叶片颜色深浅反映了叶绿体色素含量的高低，叶绿体色素在光合作用中起吸收、传递光能和光能的转化。

在一定范围内，叶绿体色素含量越多，吸收、传递转化的光能越多，光合速率就快；当含量过多，会受到光合机构的限制和暗反应速率的限制以及环境因素的限制，不能继续提高光合速率。

门.答：

引起光合“午睡”的主要因素是大气干旱和土壤干旱。

在干热的中午，叶片蒸腾失水加剧，如此时土壤水分也亏缺，使植株的失水大于吸水，就会引起萎蕎与气孔导性降低，进而使C02吸收减少。

另外，中午及午后的强光、高温、低C02浓度等条件都会使光呼吸

激增，光抑制产生，这些也都会使光合速率在中午或午后降低。

12.答：

光呼吸在生理上的意义推测如下：

1回收碳素。

通过C2碳氧化环可回收乙醇酸中3/4的碳（2个乙醇酸转化1个PGA,释放1个C02）o

2维持C3光合碳还原循环的运转。

在叶片气孔关闭或外界C02浓度低时，光呼吸释放的C02能被C3途径再利用，以维持光合碳还原环的运转。

3防止强光对光合机构的破坏作用。

在强光下，光反应中形成的同化力会超过C02同化的

需要，从而使叶绿体中NADPH/NADP、ATP/ADP的比值增高。

同时由光激发的高能电子会传递给02,形成的超氧阴离子自由基会对光合膜、光合器有伤害作用，而光呼吸可消耗同化力与高能电子，降低超氧阴离子自由基的形成，从而保护叶绿体，免除或减少强光对光合机构的破坏。

13.答：

①一年中没m2通过植物光合作用所形成的有机物质的所包含的能量为：

（1200+500）4-0.5X（1-12%）X10004-667=4485.75千卡/m2

2光能利用率二单位面积的光合产物包含的能量三单位面积的辐射能X100%

=4485.75千卡/mG（"20千卡/cm2X100）X100%

=4.005%

14.答：

光合速率（mgC02・dnf2・hj二（0.528-0.468）1X.2X60-F20X100=21.6

15.答：

以下三方面的研究可证实光合作用中释放的02来自水。

1尼尔（C.B.VanNiel）假说尼尔将细菌光合作用与绿色植物的光合作用反应式加以比较，提出了以下光合作用的通式：

光，自养生物

C02+2H2At

展开阅读全文