1、研究生入学考试植物生理学（植物的呼吸作用）模拟试卷 2 及答案与解析一、单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。1 呼吸作用电子传递链中的质子传递体不包括( )。（A）NAD +（B） FAD（C） UQ（D）PQ2 在正常情况下，植物细胞内能够彻底降解葡萄糖的主要途径是( )。（A）EMP-TCA（B） PPP（C） EMP（D）TCA3 水果贮藏久了，组织内部会发生( )。（A）抗氰呼吸（B）酒精发酵（C）糖酵解（D）有氧呼吸4 抗氰呼吸的末端氧化酶为( )。（A）细胞色素氧化酶（B）乙醇酸氧化酶（C）多酚氧化酶（D）交替氧化酶5 植物组织衰老时，磷酸戊糖途径在呼吸代谢中所占
2、比例( )。（A）下降（B）上升（C）先降后升（D）维持一定水平6 温度升高时，种子贮藏的安全含水量( )。（A）升高（B）降低（C）不变（D）无影响7 淀粉种子和油料种子贮藏的安全含水量( )。（A）相同（B）淀粉种子高，油料种子低（C）不一定（D）淀粉种子低，油料种子高8 在磷酸戊糖途径中，糖氧化脱氢时的氢受体是( )。（A）NAD +（B） NADP+（C） FAD（D）CoQ9 节果和马铃薯等切开后，组织变褐，是由于( )作用的结果。（A）抗坏血酸氧化酶（B）抗氰氧化酶（C）细胞色素氧化酶（D）多酚氧化酶10 某组织材料有 ATP 16 nmol，ADP 2 nmol，AMP 2 nm
3、ol，该组织的能荷为( )。（A）1（B） 085（C） 09（D）0811 与淀粉种子相比，油料种子萌发时消耗的氧气( )。（A）较少（B）较多（C）差异不大（D）差异不规律12 将培养在无离子水中植物幼茁转移到稀盐溶液时，根系的呼吸速率增加，这种呼吸被称为( ) 。（A）硝酸盐呼吸（B）无氧呼吸（C）抗氰呼吸（D）盐呼吸13 下列末端氧化酶中，与氧分子亲和力最高的是( )。（A）酚氧化酶（B）抗坏血酸氧化酶（C）细胞色素氧化酶（D）乙醇酸氧化酶14 O2 抑制洒精发酵的现象被称为( )。（A）巴斯德效应（B）爱默生效应（C）抑制效应（D）氧抑制效应15 呼吸链中细胞色素 a 主要靠 ( )
4、元素价态的变化传递电子。（A）钙（B）锰（C）铁（D）钼16 解偶联剂可以( ) 。（A）阻断呼吸电子传递过程（B）抑制 ATP 合酶活性（C）抑制呼吸电子传递和氧化磷酸化（D）抑制氧化磷酸化但不影响电子传递17 能够抑制细胞色素氧化途径，但不能抑制交替氧化途径的物质是( )。（A）鱼藤酮（B）丙二酸（C） CO2（D）CN -18 在呼吸链中只能传递电子的组分是( )组。（A）NAD，FAD 和 Cyt b（B） NAD，FAD 和 CoQ（C） Cyt b， FAD 和 CoQ（D）Fe-S，Cyt aa 3 和 Cyt b19 制作红茶时要把摘下的茶叶进行揉搓，以和底物接触发生作用形成红
5、褐色物质的关键酶是( ) 。（A）抗氰氧化酶（B）多酚氧化酶（C）抗坏血酸氧化酶（D）细胞色氧化酶20 试用构象转化原理解释氧化磷酸化中 ATP 的产生过程。21 植物的呼吸作用对其水分吸收、矿质营养和物质运输过程有何影响?22 为什么昼夜温差大有利于作物积累干物质?温室或大棚生产中应注意什么问题?23 粮油种子贮藏过程中应注意些什么?说明其原理。24 果实和蔬菜贮藏时应注意什么?25 简述线粒体中电子载体的分布与质子跨膜梯度形成之间的联系。26 测定植物呼吸速率的方法主要有哪些?简要论述其基奉原理。27 在测定抗坏血酸氧化酶、多酚氧化酶活性时，为什么要用预冷的磷酸缓冲液提取酶液?计算多酚氧化
6、酶活性时为什么要减去抗坏血酸氧化酶的活性?28 光下如何测定植物叶片的呼吸速率?29 讨论植物呼吸代谢的主要调控机制。30 说明植物呼吸代谢的多样性及其意义。31 举例说明如何用植物呼吸作用的相关知识来解决农业生产上的问题。研究生入学考试植物生理学（植物的呼吸作用）模拟试卷 2 答案与解析一、单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。1 【正确答案】 D【知识模块】 植物的呼吸作用2 【正确答案】 A【知识模块】 植物的呼吸作用3 【正确答案】 B【知识模块】 植物的呼吸作用4 【正确答案】 D【知识模块】 植物的呼吸作用5 【正确答案】 B【知识模块】 植物的呼吸作用6 【正确答
7、案】 B【知识模块】 植物的呼吸作用7 【正确答案】 B【知识模块】 植物的呼吸作用8 【正确答案】 B【知识模块】 植物的呼吸作用9 【正确答案】 D【知识模块】 植物的呼吸作用10 【正确答案】 B【知识模块】 植物的呼吸作用11 【正确答案】 B【知识模块】 植物的呼吸作用12 【正确答案】 D【知识模块】 植物的呼吸作用13 【正确答案】 C【知识模块】 植物的呼吸作用14 【正确答案】 A【知识模块】 植物的呼吸作用15 【正确答案】 C【知识模块】 植物的呼吸作用16 【正确答案】 D【知识模块】 植物的呼吸作用17 【正确答案】 D【知识模块】 植物的呼吸作用18 【正确答案】
8、D【知识模块】 植物的呼吸作用19 【正确答案】 B【知识模块】 植物的呼吸作用20 【正确答案】 线粒体电子传递形成的 ATP 是在线粒体内膜上由 ATP 合酶催化合成的。ATP 合酶由 F0 和 F1 两部分组成，所以又称为 F0F1-ATP 合酶(F 0F1-ATP synthasc)。F 0 是一个膜内蛋白复合体，由至少 3 种亚基组成，形成中空的通道，质子通过该通道进入线粒体内膜。F 1 是一个外周膜蛋白复合体，由至少 5 种亚基组成，位于线粒体的基质一侧，连接在 F0 的基质位点上(图 64)。F 1 的头部由 3 个亚基和 3 个 亚基交替排列组成的中空六角形， 亚基上各有一个核
9、苷酸的结合位点。 亚基位于 和 组成的中空六角形的空隙，对催化起重要作用。结合转化机制认为： 亚基上有核苷酸的结合位点并具有紧张、松弛和开放 3 种构象，这 3 个不同的构象分别对应于与底物(ADP 和 Pi)的结合、产物的形成和释放过程。当质子顺质子电化学梯度通过 F0 组成的中空的通道时，会引起 亚基的旋转，结果引起 3 个 亚基构象依次从紧张松弛开放的顺序发生转化，完成 ADP 和 Pi 的结合、ADP 和 Pi的高能磷酸键的合成、ATP 从催化复合体下释放。在 ATP 的合成过程中，主要耗能的步骤是 ATP 的释放，而非 ATP 的合成。【知识模块】 植物的呼吸作用21 【正确答案】
10、(1)呼吸作用为水分、矿质营养的吸收和运输提供能量，水分和矿质的主动吸收需要消耗能最；(2)呼吸作用为氮、硫、磷等的同化过程提供还原力和能量；(3)矿质运输过程中的跨膜运输需呼吸提供能量，同化物的装载、卸出和运输过稷是耗能的。(4)根系是吸收水分与矿质的器官，它的生长状况与能量供应密切相关。【知识模块】 植物的呼吸作用22 【正确答案】 (1)呼吸作用受温度影响，植物有生长的最适温度，但植物始终保持在生长的最适温度下，植物体持续高呼吸速率会过多地消耗物质。在生长季节，白天气温较高，利于作物进行光合作用多合成同化物，但在夜间气温较低时，可适当降低呼吸速率，以减少有机物的消耗。因此，昼夜温差大有利
11、于作物积累干物质。(2)温室和大棚生产主要是为了提高温度，促进植物生长，应注意适当通风，调节昼夜温度，夜间适当降温，可避免过高温度造成有机物的消耗。【知识模块】 植物的呼吸作用23 【正确答案】 粮油种子贮藏过程中，很多因素如温度、水分、氧气等都直接和间接地与种子呼吸代谢有关，从而影响种子的贮藏寿命和发芽力。在种子贮藏中通常丰要是通过降低种子的含水量来抑制呼吸作用，减少种子内贮藏物质的消耗，以延长种子的寿命或贮藏时间。如果种子含水量较高，温度又偏高，由于呼吸增强产生较多的水和热，使贮藏条件恶化，可造成种子霉烂变质。种子贮藏时，首先要把含水量降低到安全含水最以下，不同类型的种子其贮藏时要求的安全
12、含水量有所不同。在种子贮藏过程中，在降低种子含水最的同时，配合以低温、干燥和通风等条件，可延长种子的贮藏时间。【知识模块】 植物的呼吸作用24 【正确答案】 果蔬采后应尽量降低其呼吸作用。果蔬采后随着呼吸作用的进行干物质不断淌耗，因此，使果蔬采后尽可能保持低的、义能维持正常的呼吸过程，是新鲜果蔬贮藏、运输的基本原则和要求。 (1)降低温度：利用低温抑制呼吸进行，冷藏是果蔬贮藏的基本方法。不同种类的果蔬对贮藏温度的要求不同。 (2)控制湿度：要保持较高的湿度，避免果蔬萎蔫或皱缩。 (3)调节氧气浓度：在适宜的低温和湿度条件下，使贮藏环境保持适当低 O2 和高 CO2 浓度的方法进行气调贮藏，可以
13、明显抑制果实呼吸作用和病菌的活动，抑制果实的呼吸跃变。呼吸跃变的出现标忠着果实的完熟(图 65)，并进入衰老。因此，延缓果蔬呼吸跃变的出现，即可延长果蔬的贮藏时间。【知识模块】 植物的呼吸作用25 【正确答案】 线粒体中的电子载体分别构成 4 个蛋白复合体：复合体 I(NADH脱氖酶)、复合体( 琥珀酸脱氖酶)、复合体( 细胞色素 bc复合体)和复合体(细胞色素 c 氧化酶)，这些蛋白复合体都位于线粒体内膜上(图 6 一 1)。电子依次经过这 4 个复合体形成电子传递链上的电子传递。这些电子载体可分为氢传递体和电子传递体，氢传递体和电子传递体在线粒体内膜上有着特定的不对称分布，彼此相间排列。N
14、ADH 和琥珀酸的氧化是在膜的基质一侧，氧的还原也是在同一侧。细胞色素 c 松弛地结合在线粒体内膜的外侧，即膜间隙的一侧。在复合体中，铁硫中心、细胞色素 c1 和细胞色素 b565 靠近线粒体内膜的外侧，而细胞色素 b560，则靠近基质一侧。这样的排列使电子在电子传递体间进行传递的同时进行跨膜运动并传递质子，这对于质子跨膜梯度的形成是非常重要的。【知识模块】 植物的呼吸作用26 【正确答案】 呼吸速率是最常用的代表呼吸强弱的生理指标，测定方法有多种，如测定 O2 吸收量、CO 1 的释放虽或有机物的消耗量。 (1)红外线 CO2 气体分析仪法：通过测定流经样品前后气流中 CO2 浓度差可计算样
15、品 CO2 的释放最，最终得出该样品的呼吸速率。此法可用于测定叶片、块根、块茎、果实等器官释放 CO2 的速率。 (2)氧电极法：溶液中的氧透过薄膜进入电极在铂阴极上还原，同时在极间产生扩散电流，电流强弱与溶解氧浓度成正比。通过测氧仪测定溶液中氧含量的变化值，可计算出植物材料的呼吸耗氧速率。可用于叶碎片、细胞、线粒体等耗氧速率的测定。 (3)微量呼吸检压法(瓦氏呼吸计法) ：在- 密闭的定温定体积的系统中进行样品气体变化的测定。当气体被吸收时，反应瓶中气体分子减少，压力降低；反之，产生气体时，压力则上升，通过测压计的测定后计算出产生的 CO2 或吸收 O2 的量。此法可用于细胞、线粒体等耗氧速
16、率的测定及其他有关和 O2 或 CO2 气体交换反应等的研究。 (4)广口瓶法( 小篮子法) ：在密闭容器中植物材料呼吸放出的 CO2 被容器中的碱性溶液(如 Ba(OH)2)所吸收，而后用标准的草酸溶液滴定剩余碱液，可计算出呼吸过程中 CO2 的释放量。此法可用于种子等植物材料的呼吸速率的测定。【知识模块】 植物的呼吸作用27 【正确答案】 预冷的磷酸缓冲液可形成良好的缓冲环境，并防止研磨时释放的热量引起酶活性的降低。多酚氧化酶在氧存在下，可将多酚类物质氧化为相应的醌，醌又能进一步氧化抗坏血酸。这种氧化还原关系是由于酚类物质与抗坏血酸之间的氧化还原电位差异而决定的。酚类物质比抗坏血酸的氧化还
17、原电位高，而醌能夺取抗坏血酸上的氢使自身得以还原，多酚氧化酶的活性可以间接由抗坏血酸的消耗量求得，而抗坏血酸的消耗量是多酚氧化酶和抗坏血酸氧化酶共同作用的结果，所以要减去抗坏血酸氧化酶的活性。【知识模块】 植物的呼吸作用28 【正确答案】 白天在实验室测植物叶片的呼吸速率，由于有光，绿色植物仍可进行光合作用，同化 CO2 并释放 O2，因而会干扰测定结果。因此，应用黑布等遮光，在消除光合作用影响的条件下来测定叶片的呼吸作用。【知识模块】 植物的呼吸作用29 【正确答案】 植物呼吸作用多条途径都具有自动调节和控制能力。主要调控机制有以下几个方面： (1)巴斯德效应与糖酵解的调节。当植物组织周围的
18、氧浓度增加时，酒精发酵产物的积累逐渐减少，这种氧抑制酒精发酵的现象叫做“巴斯德效应”。其实质是有氧条件下，丙酮酸经 TCA 及氧化磷酸化产生了较多的 ATP 和柠檬酸。这两种物质是 EMP 中两个限速酶磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的反馈抑制剂，因此 EMP 反应速度降低。同时，由于 NADH+H+的缺乏导致丙酉同酸不能进一步转变为乙醇。 (2)丙酮酸有氧分解的调节。在有氧条件下，丙酮酸氧化过程中的多种酶促反应受到反馈调节，乙酰 CoA 和 NADH 抑制丙酮酸氧化脱羧酶的活性，高浓度的 NADH 抑制异柠檬酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶等活性，NAD +为上述酶的变构激活剂。琥珀酰 CoA 抑制柠檬酸合酶
19、和 -酮戊二酸脱氢酶活性，CoA 促进苹果酸酶活性。柠檬酸多时丙酮酸激酶活性受反馈抑制，从而柠檬酸合成减少。另外，磷酸核糖腺苷酸(AMP、ADP 和 ATP)也对_三羧酸循环中的酶具有调节作用。 (3)戊糖磷酸途径的调节。戊糖磷酸途径主要受 NADPHNADP +比值的调节，NADPH 竞争性抑制葡萄糖-6-磷酸脱氢酶的活性，使葡萄糖 -6-磷酸转化为 6-磷酸葡萄糖酸内酯的速率降低。光照和供氧都可提高 NADP+的生成，促进戊糖磷酸途径。植物受旱、受伤、衰老、种子成熟过程中戊糖磷酸途径都明显加强。 (4)能荷的调节。细胞中腺苷酸(AMP，ADP 和 ATP)对呼吸作用和其他一些代谢有明显的调
20、节作用。细胞中 ATP+ADP+AMP 的总最(称为腺苷酸库 )是恒定的，若全部腺苷酸都呈 ATP 状态，则该细胞充满能量，如果全部 ATP 和 ADP 水解为 AMP，则细胞的能量完全被放出。“ 能荷 ”可以说明腺苷酸系统的能量状态。能荷就是 ATP-ADP-AMP 系统中可利用的高能磷酸键的度量。能荷是细胞中 ATP 合成反应和利用反应的调节因素，细胞的能荷水平也可调节呼吸代谢的全过程。 (5)电了传递途径的涮控。内外因素影响线粒体中电子传递途径。植物在感病、受旱、衰老时交替途径明显加强，电子传递链由细胞色素氧化系统为主的途径改变为抗氰途径。植物缺磷时。体内 ADP 和 Pi 含量降低，磷
21、酸化作用受到抑制，电子传递链进入交替途径，以适应缺磷环境。乙烯和水杨酸可诱导交替途径的运行，同时可以诱导交替氧化酶基因的提前表达。【知识模块】 植物的呼吸作用30 【正确答案】 植物为了适应环境和生理活动的需要，其呼吸作用具有多样性，主要表现为底物降解的多途径、呼吸电子传递的多途径和末端氧酶的多样性 3 个方面。(1)呼吸底物降解的多途径。在植物体内存在着 EMP-TCA、PPP 、无氧呼吸、光呼吸、乙醛酸循环等呼吸途径，但植物并不是在任何时候任何条件下等同地利用这些途径。一般情况下，植物是以 EMP-TCA 途径为主，只有当环境条件变化使EMP-TCA 途径受阻(或在特定生长发育阶段)时，其
22、他途径的比例才有所增大，如植物受伤和染病时，PPP 的比例明显增大，增强对伤病的抵抗能力；当环境缺氧时，无氧呼吸的比例增高，以暂时适应无氧环境。因此，这种呼吸途径的多样性增强了植物对环境的适应能力。(2)呼吸电子传递的多途径。植物体内有多条呼吸电子传递途径，如细胞色素途径、交替途径等，通常是以细胞色素途径为主，其他途径在不同生长阶段、不同环境条件所占比例不同，常与特定的物质代谢和生理活动相联系。(3)末端氧化酶的多样性。植物体内有细胞色素氧化酶、抗氰氧化酶、多酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶、乙醇酸氧化酶、黄素氧化酶等多种呼吸电子传递的末端氧化酶。其中细胞色素氧化酶位于呼吸主链的末端，起主导作用，其他
23、氧化酶只起辅助作用。这些酶对温度的要求、氧气的反应以及伤；病的适应能力不同，如抗氰氧化酶能使花器官维持较高的温度，多酚氧化酶能增强对伤、病的抵抗能力，黄素氧化酶能使植物适应低温环境等。植物呼吸作用多样性的形成增强 r 植物对环境的适应能力，使植物不会因为某种环境条件的变化而死亡。【知识模块】 植物的呼吸作用31 【正确答案】 在农业生产中常常利用呼吸作用的相关知识来调控植物的生长发育、果品蔬菜的保鲜、种子的贮藏等。 (1)用温室栽培蔬菜时，应注意控制适当温差，减少高温造成的高呼吸速率消耗大量的有机物。 (2)油料种子播种时应注意适当浅播。因油料种子中含脂肪多，萌发时，耗氧多，呼吸商小，种子如果
24、播种过深会影响正常的有氧呼吸，对物质转化和器官的形成都不利，特别是根的生长和分化会受到明显的抑制。油料种子播种时需要注意适当浅播，以保证 O2 的供应。 (3)果实蔬菜贮藏过程中通过降低温度，降低呼吸速率，推迟呼吸跃变的发生。调节气体成分，降低周同环境中 O2 的浓度，增加 CO2 的含最，或充氮气，以抑制果实中乙烯的产生。推迟呼吸跃变的发生，并降低其发生的强度。控制湿度。果蔬是含水量很高的食品，为了保持新鲜，贮藏环境必须保湿。多数果蔬适宜贮藏的相对湿度为8090。在贮藏果蔬时要协调好温度、湿度及气体的关系。 (4)在种子贮藏时，应严格控制进仓时种子的含水量，不得超过安全含水量；注意库房的干燥和通风降温；控制库房内空气成分，适当增高二氧化碳含量或充入氮气、降低氧的含量；用磷化氢等药剂灭菌，抑制微生物的活动。种子的呼吸速率受其含水量的影响很大，种子含水苗低，种子中原生质处于凝胶状态，呼吸酶活性低，呼吸较弱，可以安全贮藏，此时的含水量为安全含水量。超过安全含水量时，呼吸作用就显著增强。呼吸旺盛，不仅会引起大量贮藏物质的消耗，而且由于呼吸作用的散热提高了种堆温度，呼吸作用放出的水分会使种堆湿度增大，有利于微生物活动，易导致种子变质，使种子丧失发芽力。【知识模块】 植物的呼吸作用
