光合作用名词解释.docx

1、光合作用名词解释一、名词解释1.光反应(ligh t reaction )与暗反应(dark reaction):光合作用中需要光的反应过程是一系列 光化学反应过程包括水的光解、电子传递及同化力的形成;暗反应是指光合作用中不需要光的反 应过程是一系列酶促反应过程包括CO2的固走、还原及碳水化合物的形成。2. C3途径(C3pat hway)与C4途径(C4pathway)以RuBP为二氧化碳受体，二氧化碳固走后 的最初产物为PGA的光合途径即为C3途径;以P EP为二氧化碳受体，二氧化碳固走后的最初产 物为四碳双竣酸的光合途径，即为C4途径。3.光系统(photosystem, PS ):由不

2、同的中心色素和一些天线色素、电子供体和电子受体组成的 蛋白色素复合体，冥中PS I的中心色素为咔录素a P700 , PSII的中心色素为叶绿素aP680o4.反应和C( reaction cen ter):由中心色素、原初电子供体及原初电子受体组成的具有电荷分 离功能的色素蛋白复合体结构。5.光合午休现象(midday depression ):光合作用在中午时下降的现象。6原初反应(primary reaction):包括光能的吸收、传递以及光能向电能的转变，即由光所引起的 氧化还原过程。7.磷光现象(phosphorescence phenomenon ):当去掉光源后，叶绿素溶液还能继

3、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。8.荧光现象(fluorescence phenomenon ):叶绿素溶液在透射光下呈绿色，在反射光下呈红色， 这种现象称为荧光现象。9红降(red drop):当光波大于685nm时，虽然仍被叶绿素大星吸收，但呈子效率急剧下降，称为 红降。又称量子产额或光合效率。指吸收一个光呈子后放出(quantum efficiency):呈子效率10 . 的氧分子数目或固走二氧化碳的分子数目。U壘子需要欽quant um requiremen t):同化1分子的CO2或释放1分子的02所需要的 光呈子数目。12.爰默生

4、増益效应(Emerson enhancemen t effect):在用长波红光(大于685nm )照射时，再 加上波长较短的红光(650nm)，则星子产额大增，比分别单独用两种波长的光照射时的总和还要 高。13. PQ循环(plastoquinone cycle ):伴随PQ的氧化还原，可使2H+从间质移至类襄体 膜内空间，即质子横渡类襄体膜,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冥用于光合作 用的色素,包括叶绿素、类胡萝卜素、藻胆素等。15.光合作用

5、(photosyn thesis ):绿色植物吸收光能，同化CO2和H20 ,制造有机物质，并释放 02的过程。16.光合作用单位(photosynt hetic unit):结合在类襄体膜上，能进行光合作用的最小结构单位。17.作用中心色素(reaction center pigment):指具有光化学活性的少数状态的叶绿素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):激子通常是指非金雇晶体中由电子激发的呈子，在相同分子内 部依靠激子传递来转

6、移能星的方式。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 .能星的方式。21解偶联剂(uncoupler):能消除类襄体膜(或线粒体内膜)内外质子梯度，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。每吸收一个光呈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 ph

7、osphorylation photophosphorylation):叶绿体(或 载色体)在光下把无机隣和ADP转化为A TP的过程。25.光呼吸(photorespiration ):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 化碳等呈时的光照强康。27. CO2补偿点(CO2compensation point):当光合吸收的二氧化碳呈与呼吸释放的二氧化碳 呈相等时,外界的CO2浓度。28.光饱和点(light sat uration point):増加光照强

8、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呈的百分比。30光合速率(photosynt hetic rate ):单位时间、单位叶面积吸收二氧化碳的星(或释放氧气的 呈)。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(sym

9、plast)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,冥动力是由于输导系统两錦的压力势差引起的。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

10、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的部位与器宫。37上匕集转运速率(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呈。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 )0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的能星，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

11、 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.有机物质卸tij( 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氏距离运输。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 .隣酸运转器(ph

12、osphate t ranslocator):位于叶绿体内膜上承担从叶绿体输出磷酸丙糖和 j各细胞质中等呈的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):指生长旺盔、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(suppl

13、y abilit y ):指源内有机物质能否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02是来自H20而不是来自C02?l .用氧同位素标记的H2O词 喂植物，照光后如果释放的02是同位素标记的02,则说明02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02的释放。2植物的叶片为什么是绿色的湫天树叶为什么会

14、呈现黄色和红色?2 .光合色素主要吸收红光和 蓝紫光，对绿光吸收很少,所以植物的叶片呈纟录色。秋天树叶变黄是由刊氐温抑制了咔录素的生物 合成，已形成的叶绿素也被分解破坏，而类胡萝卜素比较稳走，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解内可溶性糖多了，就形成较多的叶子就呈红色。，花 色素.3简要介绍测走光合速率的三种方法及原理。3 .改良半叶法:主要是测走单位时间、单位面积 叶片干重的増加星。红外线二氧化碳分析法:冥原理是二氧化碳对特走波长红外线有较强的吸 收能力，二氧化碳星的多少与红夕卜线辐射能星降低星之间有一线性关系。氧电极法:氧电极由钳 和银所构成，外量以聚

15、乙烯薄膜，当外加极化电压时，溶氧透过薄膜在阴极上还原，同时产生扩散电 流。潜氧量越高，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,即活趺化学能转变为 稳走的化学能过程。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休酿数量比 其他传递体成员的数呈多出好几倍，具有重要的生理作用:PQ具有脂溶性,在类襄体膜上易于移 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+从间质移至类襄体的膜内空间，既可传递电子,

16、又可传递质子，有利于质子动力势形成,进而促 进AT P的生成。6光合磷酸化有几个类型?冥电子传递有什么特点?6 光合磷酸化可分为三个类型:WE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，冥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02。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途径和爰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途径和農天科酸代谢途径只起到固走和转运二氧化碳的 作用。途径是卡尔文C38 . ?

17、用是什么每个阶段的作?哪几个阶段分?途径是谁发现的C38 .(Calvin )等人发现的。它可分为三个阶段:竣化阶段。二氧化碳被固走，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-隣酸甘油醛,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 .醃活性调节。光通过光反应改变叶的内 部环境，间接影响醃的活性。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

18、节。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隣酸丙糖的数呈,受细胞 质里的Pi数量所控制。Pi充足，进入叶绿休内多，就有利于叶绿体内隣酸丙糖的输出，光合速率就 会加快。10.在维管束鞘细胞内，C4途径的脱竣反应类型有哪几种?10 .NADP苹果酸酶类型;NAD苹 果酸酶类型;P EP幾激酹类型。H 简述CAM植物同化二氧化碳的特点。U .这类植物晚上气孔开放,吸进二氧化碳，在P EP竣 化酹作用下与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植物具有两步竣化的特点

19、。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合成星减少，使碳同化雲要的还原能力减少。 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 原

20、因有两方面:一方面是间接影响,即能促进叶片面积增 大,叶片数目増多，增加光合面积。另一方面是直接影响,即促进叶绿素含呈急剧増加,加速光反应。 氮亦能增加叶片蛋白质含量，而蛋白质是醃的主要组成成分,使暗反应JII页利进行。总之施氮S巴可促 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。吸收的光能大呈消耗于蒸腾作用。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，产量就一走高，这种说法是否正确，为什么?16 不正确。因为产呈

21、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.为什么说二氧化磺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，气孑眉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轲氐了光合速率。而 增加二氧化碳不仅可以降低气孔导度，减少蒸腾，同时也増加了二氧化碳向叶肉内的扩散速康，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昭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

22、氧化碳浓度越来越低，当彳氐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RuBR而二氧化碗固走后的最初产物是3PGA ?19 .给植物词喂标记的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14C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走后的最初产物，在C3植物中最早标记的化合物

23、是3-PGA0 用同样的技术结合动力学实验，当CO2浓度突然下降时,RuBP的呈急剧増高，而3-PGA的呈 则相应急剧下降，说明3-PGA是RuBP的竣化产物。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的呈不至于升高。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ETH以外，冥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:激秦与质膜 上的受体结合，产生去极化作用轲制莫势;植物激素改变膜的物理、化

24、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醃。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。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。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、莖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，它决走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

25、体中的蔗糖分子进入筛管-伴胞复合体是与质子协同进行的。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醃不断地将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=生物产星x经济系数，而经济系数 与同化物的分配有关。在一走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，经济产星并不一走高。24为什么“树怕剝皮”？

26、24.因为根系需要地上部供应有机营养，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. -株马铃薯在:L00天内块茎增重250g，其中有机物质占24 %，地下茎韧 皮部横藏而积为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呈/韧皮部的横截面积=(250x40 % )/(0 .004x24x100 ) =6 .25( g/ (cm2 h)七、论述题1.试评价光呼吸的生理功能。1.光呼吸是具有一走的生理功能的，但也有害处。回

27、收碳素:通过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的比值増高，由光激发的高能电子会传递给02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

28、醇酸的代谢它的产生在代谢中是不可避免的。，有等害作用.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，不仅不能贮备能星还消耗大呈能呈。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竣化酶催化的按化活动，且P EP竣化酶对二氧化碳亲和力 高，固走二氧化碳的能力强，在叶肉细胞形成C4二按酸之后再转运到维管束鞘细胞，脱竣后放出二 氧化碳，就起到了 二氧化碳泵的作用増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竣化活性，有利于二氧化碳的固走和还原,不利于乙

29、醇酸形成, 也不利于光呼吸进行，所以C4植物光呼吸值很低。而C3植物,在叶肉细胞内固走二氧化碳，叶肉 细胞的CO2/ 02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竣化酚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走。3论述提奇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。礙高光合速率:増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。当大气中含氧臺从21 %降至1 % 3

30、%时,C3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，因此可以分别测走3 %和 21 %氧气下的光合速率，两者之差便为光呼吸速率。测走叶片在光下的吸氧呈。在光下测走在 无二氧化碳空气中叶片的吸氧呈;也可以用1 802标记，测走叶片在光下对1802的吸收速率。测走无二氧化碳空气中二氧化碳的释放星。在光下通入无二氧化碳的气休 到叶室中，然后测走叶片二氧化碳的释放呈。也可以用1 4CO2词喂,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,并测走叶片释放出的1 4CO2 0可以用测走从光转暗 后的二氧化量的比值表示。1 4CO2量和黑暗中释放

31、的1 4CO2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。一殷认为停止 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、溫康、矿质等）对同化物的 运输均有较大的影响。溫康:糖的运输速率以20 30C最快，高于或低于这个溫度范围运输速 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

32、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:钾能促进库内蔗糠向淀 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.试述收缩蛋白学说与细胞质泵动学说的主要内容，这两个学说主要解决了运输方而的哪些问题？6 .收缩蛋白学说认为,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AT R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。细胞质泵动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丝反复地、有节奏地收缩与舒张，把细胞质长距离泵走，糖分随之流动。 这两个学