光合作用名词解释Word文档格式.docx

1、伴随PQ的 氧 化还 原,可 使2H+从间质移至类囊体膜内空间,即质子横渡类囊体膜,在搬运2H+的同时也传递2e至Fe-S, PQ的这种氧化还原往复变化称PQ循环。14 .光合色素（ photosynt hetic pigment ） :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。15 .光合作用（ photosyn thesis ） :绿色植物吸收光能,同化CO2和H2O ,制造有机物质,并释放O2的过程。16 .光合作用单位（ photosynt hetic unit） :结合在类囊体膜上,能进行光合作用的最小结构单位。17 .作用中心色素（ r

2、eaction center pigment ） :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（ light harvesting pigmen t ） :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。19 .激子传递（ exciton transfer） :激子通常是指非金属晶体中由电子激发的量子,在相同分子内部依靠激子传递来转移能量的方式。依靠高能电子振动在分子内传递,在光合色素系统中（ resonance t ransfer ） :共振传递20 .能量的方式。21 .解偶联剂（ uncoupler ） :能消除类囊体膜（或线粒体内膜）内外质子梯度,

3、解除电子传递与磷酸化反应之间偶联的试剂。22 .水氧化钟（ water oxidizing clock ） :是Kok等根据一系列瞬间闪光处理叶绿体与放出氧气的关系提出的解释水氧化机制的一种模型。每吸收一个光量子推动氧化钟前进一步。23 .希尔反应（ Hill reaction ） :离体叶绿体在光下加入氢受体所进行的分解水并放出氧气的反应。24 .光 合 磷 酸 化（ photosynt hetic phosphorylation ,photophosphorylation） :叶绿体（或载色体）在光下把无机磷和ADP转化为A TP的过程。25 .光呼吸（ photorespiration

4、） :植物的绿色细胞在光照下放出二氧化碳和吸收氧气的过程。26 .光补偿点（ light compensation poin t ） :光合过程中吸收的二氧化碳和呼吸过程中放出的二氧化碳等量时的光照强度。27 . CO2补偿点（ CO2compensation point ） :当光合吸收的二氧化碳量与呼吸释放的二氧化碳量相等时,外界的CO2浓度。28 .光饱和点（ light sat uration point ） :增加光照强度,光合速率不再增加时的光照强度 29 .光能利用率（ efficiency of solar energy utilization ） :单位面积上的植物光合作用所

5、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。30 .光合速率（ photosynt hetic rate ） :单位时间、单位叶面积吸收二氧化碳的量（或释放氧气的量）。31 . C3-C4中间植物（ C3-C4intermediate plant ） :指形态解剖结构和生理生化特性介于C3植物与C4植物之间的植物。 绿叶面积与土地面积之比。（ leaf area index , LAI ） :叶面积系数32 .33 .共质体（ symplast ）与质外体（ apoplast ） :无数细胞的细胞质,通过胞间连丝连成一体,构成共质体。质外体是一个连续的自由空间,包括细胞

6、壁、细胞间隙及导管等。34 .压力流动学说（ pressure flow t heory ） :其基本论点是有机物在筛管中随着液流的流动而移动,其动力是由于输导系统两端的压力势差引起的。35 .细胞质泵动学说（ cy toplasmic pumping theory ） :该学说认为,筛管分子内腔的细胞质呈几条长丝,形成胞纵连束,纵贯筛管分子,在束内呈环状的蛋白质反复地、有节奏地收缩与舒张,把细胞质长距离泵走,糖分随之流动。36 .代谢源（ metabolic source ）与代谢库（ metabolic sink ） :代谢源是指产生和供应有机物质的部位与器官。代谢库是指贮藏与消耗有机物质

7、的部位与器官。37 .比集转运速率（ specific mass t ransfer rate , SMT R ） :指在单位时间内,通过单位韧皮部横截面积的有机物质的量。38 .运输速度（ transport velocit y ） :单位时间内有机物质运输的距离。39 . P-蛋白（ P-protein ） :亦称韧皮蛋白（ phloem-protein ）。是在细胞质中存在的构成微管结构的蛋白质,可以利用A TP的能量,推动微管的收缩,从而推动物质的长距离运输。40 .有机物质装载（ organic matter loading ） :指同化物从筛管周围的叶肉细胞装载到筛管中的过程。41

8、 .有机物质卸出（ organic matter unloading） :指同化物从筛管卸出到库细胞的过程。42 .收缩蛋白学说（ cont ractile protein theory ） :该学说认为,筛管分子的内腔有一种由微纤丝相连接的网状结构,微纤丝由收缩蛋白的收缩丝组成。收缩蛋白分解A TP ,将化学能转化为机械能,通过收缩与舒张进行同化物的长距离运输。43 .协同转移（ symport ） :指质子促进糖穿过膜进入韧皮细胞的过程,即在同化物的装载过程 质子与糖一同进入韧皮部细胞。,中44 .磷酸运转器（ phosphate t ranslocator ） :位于叶绿体内膜上承担从叶

9、绿体输出磷酸丙糖和将细胞质中等量的Pi运入叶绿体的运转器。45 .转移细胞（ t ransfer cells ） :在共质体与质外体的交替运输过程中,起吸收和转运物质的某些特化薄壁细胞。这种细胞的细胞壁与质膜向内延伸,形成许多皱褶,扩大了物质转移的表面,有利于物质在细胞间的转移。46 .生长中心（ growth center ） :指生长旺盛、代谢强的部位,如茎生长点。47 .库-源单位（ source-sink unit ） :源的同化产物主要供给相应的库。相应的源与库以及二者之间的输导系统,共同构成一个源-库单位。48 .供应能力（ supply abilit y ） :指源内有机物质能否

10、输出以及输出多少的能力。49 .竞争能力（ compete abilit y ） :指库中能否输入同化物以及输入多少的能力。50 .运输能力（ transport ability ） :指有机物质输出和输入部分之间的网络分布、畅通程度及距离远近。六、简答题 1 .如何证明光合作用中释放的O2是来自H2O而不是来自CO2?1 .用氧同位素标记的H2O饲喂植物,照光后如果释放的O2是同位素标记的O2,则说明O2来自H2O。或用希尔反应证明,在离体的叶绿体中加入氢受体,如Fe3 +等,在没有CO2参与的条件下照光后有O2的释放。2 .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?2 .光

11、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 叶子就呈红色。,花色素3 .简要介绍测定光合速率的三种方法及原理。3 .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。红外线二氧化碳分析法:其原理是二氧化碳对特定波长红外线有较强的吸收能力,二氧化碳量的多少与红外线辐射能量降低量之间有一线性关系。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

12、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。4 .光合作用的全过程大致分为哪三大步骤?4 .原初反应,即光能的吸收、传递和转变为电能的过程。电子传递和光合磷酸化;即电能转变为活跃的化学能过程。碳同化,即活跃化学能转变为稳定的化学能过程。5 .在光合作用电子传递中, PQ有什么重要的生理作用?5 .光合作用电子传递链中质体醌数量比其他传递体成员的数量多出好几倍,具有重要的生理作用: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。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

13、,进而促进AT P的生成。6 .光合磷酸化有几个类型?其电子传递有什么特点?6 .光合磷酸化可分为三个类型:非环式光合磷酸化,其电子传递是一个开放通路。环式光合磷酸化,其电子传递是一个闭合的回路。假环式光合磷酸化,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。7 .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?7 .高等植物碳同化途径有三条:卡尔文循环、C4途径和景天科植物酸代谢途径。只有卡尔文循环具备合成淀粉等光合产物的能力,而C4途径和景天科酸代谢途径只起到固定和转运二氧化碳的作用。途径是卡尔文C38 . ?用是什么 每个阶段的作?哪几个阶段

14、 分?途径是谁发现的C38 . （Calvin ）等人发现的。它可分为三个阶段:羧化阶段。二氧化碳被固定,生成3-磷酸甘油酸,为最初产物。还原阶段。利用同化力（ NADPH、AT P ）将3-磷酸甘油酸还原成3-磷酸甘油醛,即光合作用中的第一个三碳糖。更新阶段。光合碳循环中形成的3-磷酸甘油醛,经过一系列的转变,再重新形成RuBP的过程。9 .光合作用中卡尔文循环的调节方式有哪几个方面?9 .酶活性调节。光通过光反应改变叶的内部环境,间接影响酶的活 性。如 基 质 中pH值 的 升 高, Mg2 +浓 度升 高,可 激 活RuBPCase和Ru5P激酶等;如在暗中这些酶活性下降。质量作用的调节

15、。代谢物的浓度可以影响反应的方向和速率。转运作用的调节。从叶绿体运到细胞质的磷酸丙糖的数量,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。10 .在维管束鞘细胞内, C4途径的脱羧反应类型有哪几种?10 .NADP苹果酸酶类型;NAD苹果酸酶类型;P EP羧激酶类型。11 .简述CAM植物同化二氧化碳的特点。11 .这类植物晚上气孔开放,吸进二氧化碳,在P EP羧化酶作用下与PEP结合形成苹果酸,累积于液泡中。白天气孔关闭,液泡中的苹果酸便运到细胞质,放出二氧化碳,放出的二氧化碳参与卡尔文循环,形成淀粉等。CAM植物具有两步羧化的特点。

16、12 .氧抑制光合作用的原因是什么?12 .加强氧与二氧化碳对RuBP的结合竞争,提高光呼吸速率。氧能与NADP+竞争接受电子,使NADPH合成量减少,使碳同化需要的还原能力减少。氧接受电子后形成的超氧阴离子会破坏光合膜。在强光下氧参与光合色素的光氧化,破坏光合色素。13 .作物为什么会出现“午休”现象?13 .植物种类不同、生长条件不同,造成光合“午休”中午水分供给不足、气孔关闭。二氧化碳供应不足。:的原因也不同。有以下几种原因光合产物淀粉等来不及分解运走,累积在叶肉细胞中,阻碍细胞内二氧化碳的运输。中午时的高温低湿降低了碳同化酶的活性。生理钟调控。14 .追施氮肥为什么会提高光合速率?14

17、 .原因有两方面:一方面是间接影响,即能促进叶片面积增大,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成分,使暗反应顺利进行。总之施氮肥可促进光合作用的光反应和暗反应。15 .分析植物光能利用率低的原因。15 .光能利用率低的原因:辐射到地面的光能只有可见光的一部分能被植物吸收利用。照到叶片上的光被反射、透射。吸收的光能大量消耗于蒸腾作用。叶片光合能力的限制。呼吸的消耗。二氧化碳、矿质元素、水分等供应不足。病虫危害。16 .作物的光合速率高,产量就一定高,这种说法是否正确,为什么?16 .不正确。因为产量

18、的高低取决于光合性能的五个方面,即光合速率、光合面积、光合时间、光合产物分配和光合产物消耗。17 .为什么说二氧化碳是一种最好的抗蒸腾剂?17 .所有的抗蒸腾剂都是通过降低气孔导度来减少蒸腾的,气孔导度降低的同时不可避免地限制了二氧化碳向叶肉内的扩散,降低了光合速率。而增加二氧化碳不仅可以降低气孔导度,减少蒸腾,同时也增加了二氧化碳向叶肉内的扩散速度,不至于因气孔导度的降低使光合作用下降。18 .把大豆和高粱放在同一密闭照光的室内,一段时间后会出现什么现象?为什么?18 .大豆首先死亡,一段时间后高粱也死亡。因为大豆是C3植物,它的二氧化碳补偿点高于C4植物高粱。随着光合作用的进行,室内的二氧

19、化碳浓度越来越低,当低于大豆的二氧化碳补偿点时,大豆便没有净光合,只有消耗,不久便死亡。此时的二氧化碳浓度仍高于高粱的二氧化碳补偿所以高粱仍然能够进行光合作用。当密闭室内的二氧化碳浓度低于高粱的二氧化碳补偿,点点时,高粱便因不能进行光合作用而死亡。19 .如何证明C3途径二氧化碳的受体是RuBP,而二氧化碳固定后的最初产物是3 - PGA ?19 .给植物饲喂标记的1 4CO2,在不同的照光时间下,分别浸在沸酒精中将植物杀死,提取1 4C化合物,利用放射性同位素示踪和纸层析分析方法追踪1 4C在各种化合物出现的先后次序。最早标记的化合物即为二氧化碳固定后的最初产物,在C3植物中最早标记的化合物

20、是3-PGA。用同样的技术结合动力学实验,当CO2浓度突 然下降 时, RuBP的 量急 剧增高,而3-PGA的量则相应急剧下降,说明3-PGA是RuBP的 羧化产物。也就是说当二氧化碳浓度降低时, 3-PGA突然下降,同时说明3-PGA可转变为RuBP ,否则RuBP的量不至于升高。20 .植物激素如何调节有机物质的运输与分配?20 .植物激素对有机物质的运输分配有着重要的影响。除ET H以外,其他几种激素都有促进有机物质运输的作用。IAA有吸引有机物质向它所在的器官积累的功能。关于植物激素促进有机物运输的机理有以下几个方面的解释:激素与质膜上的受体结合,产生去极化作用,降低膜势;植物激素改

21、变膜的物理、化学性质,提高膜透性;植物激素促进RNA与蛋白质的合成,合成某些与同化物运输有关的酶。21 .何谓源-库单位?为什么在有机物质的分配问题上会出现源-库单位的现象?21 .源的同化产物主要供给相应的库。源-库单位的形成首先符合器官的同伸规律（相应部位的根、茎、叶、蘖在生长时间上的同步性） ;其次还与维管束的走向、距离远近有关,它决定了有机物质分配的特点。22 .叶片中制造的有机物质是如何装载到韧皮部筛管分子的?有哪些证据证明有机物质的装载是一个主动过程?22 .首先,叶片制造的光合产物蔗糖释放到质外体,然后蔗糖分子再进入筛管-伴胞复合体。质外体中的蔗糖分子进入筛管-伴胞复合体是与质子

22、协同进行的。因此,H+-A , 在筛管分子或伴胞的质膜中:质子协同转移模型。该模型的要点如下-有人提出了糖TP酶不断地将H+泵到细胞壁（质外体） ,质外体中H+浓度较共质体高,于是形成了跨膜的电化学势差。当H+趋于平衡而回流到共质体时,通过质膜上的蔗糖/ H+共向转运器, H+与蔗糖一同进入筛管分子。23 .有机物质的分配与产量的关系如何?23 .作物的经济产量=生物产量经济系数,而经济系数与同化物的分配有关。在一定的营养生长的基础上,应该促使光合产物尽可能地分配到产品器官上,提高经济系数,否则,生物产量高,经济产量并不一定高。24 .为什么“树怕剥皮”?24 .因为根系需要地上部供应有机营养

23、,而叶片制造的有机物质正是通过韧皮部向下运输的。树剥皮后,韧皮部被破坏,影响了有机物质的运输,时间一长就会影响根系的生长,进而影响地上部的生长。25 .一株 马 铃薯 在100天 内 块茎 增 重250g ,其 中 有机 物 质 占24 % ,地下茎韧皮部横截面积为0 .004cm2,求同化物运输的比集转运速率。25 .该株马铃薯同化物运输的比集转运速率=单位时间内转运的物质的量/韧皮部的横截面积= （25040 % ）/ （ 0 .00424100 ） = 6 .25 g/ （ cm2h） 七、论述题 1 .试评价光呼吸的生理功能。1 .光呼吸是具有一定的生理功能的,但也有害处。回收碳素:通

24、过C2循环可回收乙醇酸中3/ 4的碳素（ 2个乙醇酸转化1个PGA,释放1个CO2）。维持C3光合碳循环的运转:在叶片气孔关闭或外界CO2浓度降低时,光呼吸释放的CO2能被C3途径再利用,以维持C3光合碳循环的运转。防止强光对光合机构的破坏:在强光下,光反应中形成的同化力会超 过暗反应 的需 要,叶绿 体中NADPH/ NADP、AT P/ADP的比值增高,由光激发的高能电子会传递给O2,形成超氧阴离子自由基O-.2, O-.2对光合机构具有伤害作用,而光呼吸可消耗过剩的同化力和高能电子,减少O-.2的形成,从而保护光合机构。消除乙醇酸:乙醇酸对细胞使细胞免受伤害。,光呼吸是消除乙醇酸的代谢它

25、的产生在代谢中是不可避免的。,有毒害作用另外,光呼吸代谢中涉及多种氨基酸的转化过程,它可能对绿色细胞的氮代谢有利。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,还消耗大量能量。2 . C4植物比C3植物的光呼吸低,试述其原因?2 . C4植物在叶肉细胞中只进行由PEP羧化酶催化的羧化活动,且P EP羧化酶对二氧化碳亲和力高,固定二氧化碳的能力强,在叶肉细胞形成C4二羧酸之后再转运到维管束鞘细胞,脱羧后放出二氧化碳,就起到了“二氧化碳泵”的作用,增加了维管束鞘细胞中的二氧化碳浓度,抑制了鞘细胞中Rubisco的加氧活性,并提高了它的羧化活性,有利于二氧化碳的固定和还原,不利于乙醇酸形成

26、,也不利于光呼吸进行,所以C4植物光呼吸值很低。而C3植物,在叶肉细胞内固定二氧化碳,叶肉细胞的CO2/ O2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羧化酶对二氧化碳亲和力低,光呼吸释放的二氧化碳不易被重新固定。3 .论述提高植物光能利用率的途径和措施。3 .增加光合面积:合理密植;改善株型。延长光合时间:提高复种指数;延长生育期;补充人工光照。提高光合速率:增加田间二氧化碳浓度;降低光呼吸;减缓逆境对光合的抑制作用;减轻光合午休;延缓早衰。4 .试说明测定光呼吸的方法和原理。4 .光呼吸受氧浓度的影响。当大气中含氧量从21 %降至1 %3 %时, C

27、3植物的净光合率约增高30 %50 % ,增加的这部分就代表在高氧气条件下光呼吸的消耗,因此可以分别测定3 %和21 %氧气下的光合速率,两者之差便为光呼吸速率。测定叶片在光下的吸氧量。在光下测定在无二氧化碳空气中叶片的吸氧量;也可以用1 8O2标记,测定叶片在光下对1 8O2的吸收速率。测定无二氧化碳空气中二氧化碳的释放量。在光下,通入无二氧化碳的气体到叶室中,然后测定叶片二氧化碳的释放量。也可以用1 4CO2饲喂,先使叶片在光下同化1 4CO2一段时间,然后通入无二氧化碳的气体,并测定叶片释放出的1 4CO2量。可以用测定从光转暗后的二氧化量的比值表示。1 4CO2量和黑暗中释放的1 4C

28、O2光下释放的碳猝发。将C3植物叶片放入叶室,光照一段时间后停止,则有二氧化碳释放高峰。一般认为停止光照后的二氧化碳猝发为光呼吸的残余。5 .试述环境因素对有机物质运输的影响?5 .环境因素（水分、光照、温度、矿质等）对同化物的运输均有较大的影响。温度:糖的运输速率以2030最快,高于或低于这个温度范围,运输速率下降。光照:光照可以通过光合作用,影响同化物的运输与分配。功能叶白天的输出率高于夜间。水分:水分亏缺胁迫使水势降低,光合作用降低,叶片中可运态蔗糖的浓度降低,影响输出速率。矿物质:如氮、磷、钾、硼等都会对有机物质的运输产生影响。氮:氮多,营养生长过旺,不利于物质向产品器官输出;氮少则会引起叶片的早衰, C/ N值适中对运输有利。磷:磷可以促进光合,促进可运态蔗糖浓度的提高,促进A TP的合成,所以可以促进物质的运输。钾:钾能促进库内蔗糖向淀粉的转化,维持库源两端的压力差,有利于物质的运输。硼:硼与糖结合成复合物,有利于透过质膜,从而有利于物质的运输。6