1、综合练习试卷 77 及答案与解析一、名词解释题1 无氧呼吸(anacerobic respiration)2 糖异生(gluconeogenesis)3 细胞色素氧化酶(cytochrome oxidase)4 交替氧化酶(alternative oxidase，AOX)5 巴斯德效应(Pasteur effect)6 呼吸控制(respiratory control)7 呼吸作用氧饱和点(respiration oxygen saturation point)二、简答题8 写出高等植物光合作用的反应式，并简述光合作用的重要意义。9 如何证实 CO2 同化场所是在叶绿体的基质中，而不是在叶绿体
2、的被膜或类囊体膜上?10 试述光合细胞中淀粉和蔗糖合成的部位、途径和主要调节酶。11 在缺乏 CO2 的情况下，对绿色叶片照光能观察到荧光，然后在供给 CO2 的情况下，荧光立即被淬灭。试解释其原因。12 什么叫光抑制? 植物通过哪些方式来避免或减轻光抑制的伤害?三、解答题13 写出下列符号的中文名称并简述其主要功能或作用CF1-Cfo14 写出下列符号的中文名称并简述其主要功能或作用DCMU15 写出下列符号的中文名称并简述其主要功能或作用RFeS Rieske16 写出下列符号的中文名称并简述其主要功能或作用LHC17 写出下列符号的中文名称并简述其主要功能或作用PEP18 写出下列符号的
3、中文名称并简述其主要功能或作用PGA19 写出下列符号的中文名称并简述其主要功能或作用PQ20 写出下列符号的中文名称并简述其主要功能或作用PS综合练习试卷 77 答案与解析一、名词解释题1 【正确答案】 指生活细胞在无氧条件下，把某些有机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放能量的过程。微生物的无氧呼吸通常称为发酵。【知识模块】 综合2 【正确答案】 指植物将非糖物质转变成糖的过程。糖异生的主要前体物质是乳酸、丙酮酸、氨基酸及甘油等。【知识模块】 综合3 【正确答案】 又称为细胞色素 c 氧化酶，它是在细胞呼吸中处于细胞色素系统(呼吸链) 末端的氧化酶，是植物体内最主要的末端氧化酶，其作用是将
4、细胞色素系统中的电子直接交给 O2 生成水。它与氧的亲和力极高，但易被 CN-、CO、N 3-所抑制。【知识模块】 综合4 【正确答案】 其也称为抗氰氧化酶(cyanide-resistant oxidase)，为线粒体内膜上的一种末端氧化酶，作用是将 UQH2 的电子经黄素蛋白(FP) 传给 O2 生成 H2O。该酶不为氰化物等所抑制，易被水杨基氧肟酸所抑制。【知识模块】 综合5 【正确答案】 法国微生物学家、化学家巴斯德(Louis Pasteur ，18221895)，最早发现从有氧条件转入无氧条件时酵母菌的发酵作用增强，反之，从无氧转入有氧时酵母菌的发酵作用受到抑制，这种氧气抑制酒精发
5、酵的现象叫做巴斯德效应。【知识模块】 综合6 【正确答案】 电子传递和氧化磷酸化是偶联的，只有当无机磷和 ADP 都充分供给时电子传递速率才能达到最大值。当缺少 ADP，不发生氧化磷酸化作用时，线粒体内膜两侧建立的质子梯度就会限制电子传递。这种以 ADP 作为关键物质对电子传递和氧化磷酸化作用的调节称为呼吸控制。【知识模块】 综合7 【正确答案】 在氧浓度较低的情况下，有氧呼吸速率随氧浓度的增加而增强，但增至一定程度时，呼吸速率就不再增强了，这时的氧浓度称为呼吸作用氧饱和点。【知识模块】 综合二、简答题8 【正确答案】 高等植物光合作用的反应式可用下式表示： 此反应式指出，植物光合作用是利用光
6、能同化 CO2 和释放 O2 的过程，每固定 1 mol CO2(12 g 碳) 就转化与储存约 480 kJ 的能量，并指出光合作用进行的场所是叶绿体。 由于食物、能量和氧气是人类生活的三大要素，它们都与光合作用密切有关，所以光合作用对人类的生存和发展具有重要的意义，主要表现在 3 个方面：把 CO2 转化为碳水化合物；将太阳能转变为可储存的化学能； 吸收 CO2 和释放 O2，维持大气中 CO2和 O2 的平衡。【知识模块】 综合9 【正确答案】 要证实 CO2 同化场所是在叶绿体的基质而不是在叶绿体的被膜或类囊体的膜，应该在基质和膜上分别检测光反应和碳同化活性，如果在分离的叶绿体的基质中
7、做出了有碳同化活性而无光反应活性的实验，就能证实 CO2 同化场所是叶绿体的基质而不是叶绿体的被胰或类囊体的膜。试验可按下列步骤进行： 在适宜的条件下，提取具有生理活性的完整叶绿体。 将提取的完整叶绿体放入低渗液中，让叶绿体被膜破裂，然后高速离心，上清液中含有叶绿体的基质，沉淀为叶绿体的被膜和类囊体的膜。 分别在上清液和沉淀中加入 14CO2 同化底物，结果是只有上清液能进行 CO2 同化反应，生成含有 14C 光合产物。 将上清液和沉淀电泳，结果是只有上清液中含有同化 CO2 的酶类。而从类囊体的膜上仅分离出 PS、PS、Cyt b6f 和 ATP 合酶等蛋白复合体和其他组分。【知识模块】
8、综合10 【正确答案】 在光合细胞中，淀粉在叶绿体的基质中合成。在叶绿体中合成淀粉途径为 ADPG 途径；ADPG 途径中葡萄糖供体为 ADPG，催化反应的关键性酶有 3 种：ADPG 焦磷酸化酶(AGP)，催化 ADPG 的合成：G1P+ATPADPG-+PPi； 淀粉合成酶，催化 ADPG 分子中的葡萄糖转移到 -1，4-葡聚糖引物的非还原性末端：ADPG+( 葡聚糖)ADP+(葡聚糖) n+1； 分支酶，催化 -1，6-糖苷键的形成，将直链淀粉变为支链淀粉：线性葡聚糖链具 -1，6-糖苷键的分支葡聚糖链。AGP 为主要调节酶，PGA 是主要的活化剂，而 Pi 是主要的抑制剂。当PGAPi
9、 的比值高，AGP 活性被促进。 在光合细胞中，蔗糖的合成是在细胞质内进行的。光合中间产物磷酸丙糖通过叶绿体被膜上的磷酸丙糖转运器进入细胞质。在细胞质中，磷酸二羟丙酮(DHAP)在磷酸丙糖异构酶作用下转化为磷酸甘油醛(GAP)，DHAP 和 GAP 处于平衡状态，二者在醛缩酶催化下形成 1，6-二磷酸果糖(FBP)。FBP C1 位上的磷酸被 1，6-二磷酸果糖酯酶 (FBPase)水解而形成 6-磷酸果糖(F6P)。这一步反应是不可逆的，也是调节蔗糖合成的第一步反应，FBPase 是这一反应的调节酶。F6P 在磷酸葡萄糖异构酶和磷酸葡萄糖变位酶作用下，形成 6-磷酸葡萄糖(G6P)和 1-磷
10、酸葡萄糖(G1P)，G1P 和 UDP 由 UDPG 焦磷酸化酶(UGP)催化合成蔗糖所需的葡萄糖供体 UDPG。UDPG 和 F6P 结合形成 6-磷酸蔗糖(S6P) ，催化该反应的酶是蔗糖磷酸合成酶(SPS)，SPS 是蔗糖合成途径中另一个重要的调节酶。蔗糖合成的最后一步反应是 S6P 由蔗糖磷酸酯酶水解形成蔗糖。【知识模块】 综合11 【正确答案】 激发态的叶绿素分子处于能量不稳定的状态，会发生能量的转变，或用于光合作用，或用于发热、发射荧光与磷光。荧光即是激发态的叶绿素分子以光子的形式释放能量的过程。在缺乏 CO2 的情况下，类囊体反应形成的同化力不能用于光合碳同化，故光合作用被抑制，
11、叶片中被光激发的叶绿素分子以光的方式退激。故在缺乏 CO2 的情况下，给绿色叶片照光能观察到荧光，而当供给 CO2 时，被叶吸收的光能用于光合作用，故使荧光淬灭。【知识模块】 综合12 【正确答案】 光抑制是强光引起植物光合效率下降的现象，其原因是光合机构接受的光能超过它所能利用的量，过剩光能对光合机构造成伤害。发生光抑制的前提是光能过剩，避免强光照射或加强光能利用或增加光能消耗的方式就能避免或减少光抑制的伤害。通常植物可通过以下方式来避免或减少光抑制的伤害：通过叶片运动，改变叶与光的角度，减少受光叶面积，叶绿体运动或在叶表面形成叶毛或表面物质等都可以降低光能的吸收；通过增加光合电子传递和光合
12、关键酶的含量及活化程度，提高光合能力等来增加对光能的利用；加强非光合的耗能代谢过程，如光呼吸、Mehler 反应等；加强热耗散过程，如蒸腾作用和叶黄素循环，叶黄素循环可以直接猝灭叶绿素的单线激发态，以热的形式耗散激发能，并消耗掉对植物有损伤作用的活性氧，因而起到了保护的作用；增加活性氧的清除系统，植物细胞中有超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶、抗坏血酸还原酶、谷胱甘肽还原酶、抗坏血酸氧化酶等酶系统，可以使氧自由基、过氧化物等失活，防止活性氧对植物细胞的破坏；加强 PS的修复循环，即修复和合成 D1 多肽。【知识模块】 综合三、解答题13 【正确答案】 叶绿体中的 CF2-CFo 复合体，即
13、ATP 合酶(ATP synthase) ，也称偶联因子(Coupling factor)，由两个蛋白复合体组成一个是突出于膜表面的亲水性的 CF1，是合成或水解 ATP 的部位；另一个是埋置于膜中的疏水性的 CFo，为质子转移的通道。【知识模块】 综合14 【正确答案】 二氯苯基二甲基脲(dichlorophenyl dimethylurea)，一种除草剂，商品名为敌草隆(diuron)，光合电子传递抑制剂，抑制 PS的 QB 到 PQ 的电子传递，因而也是非环式光合磷酸化与假环式光合磷酸化的抑制剂。【知识模块】 综合15 【正确答案】 铁硫蛋白(Rieske Fe-S protein) ，
14、由 Rieske 发现的非血红素的铁蛋白质，它是 Cyt b6f 复合体中的电子传递体。【知识模块】 综合16 【正确答案】 聚光色素蛋白复合体(light harvesting pigment complex) ，为色素与蛋白质结合的复合体，它接受光能，并把光能传给反应中心。【知识模块】 综合17 【正确答案】 磷酸烯醇式丙酮酸(phosphoenol pyruvate)，C4 途径中 CO2 的受体。【知识模块】 综合18 【正确答案】 3-磷酸甘油酸(3-phosphoglycerate)，C3 途径中光合碳同化形成的最初产物。【知识模块】 综合19 【正确答案】 质体醌(plastoq
15、uinone) ，也叫质醌，一种苯醌的衍生物，是 PS反应中心的末端电子受体，也是介于 PS复合体与 Cyt b6f 复合体之间的电子传递体。质体醌为脂溶性分子，在膜中含量很高，能在类囊体膜中自由移动，是双 e-和双 H+传递体，在光合膜上转运电子与质子，对类囊体膜内外建立质子梯度起着重要的作用。另外，PQ 库作为电子、质子的缓冲库，能均衡两个光系统间的电子传递，可使多个 PS复合体与多个 Cyt b6f 复合体发生联系，使得类囊体膜上的电子传递成网络式进行。【知识模块】 综合20 【正确答案】 光系统(photosystern )，类囊体膜上的色素蛋白复合体，由反应中心、反应中心色素分子 P680、聚光色素蛋白复合体、中心天线、放氧复合体、细胞色素和多种辅助因子组成。PS 的生理功能是吸收光能，进行光化学反应，产生强的氧化剂，使水裂解释放氧气，并把水中的电子传至质体醌。【知识模块】 综合
