植物生理學(xué)作業(yè)

1、一、名詞解釋1.碳素同化作用：自養(yǎng)生物吸收CO2 ，將其轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物的過(guò)程。包括細(xì)菌光合作用和化能合成作用、綠色植物光合作用。 2.光合色素：在光合作用過(guò)程中吸收光能的色素，存在于類(lèi)囊體膜上, 與蛋白質(zhì)形成復(fù)合物，主要有三大類(lèi)：葉綠素、類(lèi)胡蘿卜素、藻膽素。3.反應(yīng)中心色素：具有光化學(xué)活性的少數(shù)特殊狀態(tài)的Chla分子，既能捕獲光能又能將光能轉(zhuǎn)換為電能。4.天線色素：又稱(chēng)聚光色素，是沒(méi)有光化學(xué)活性、只能吸收光能并將其傳遞給作用中心的色素分子。包括全部Chlb、類(lèi)胡蘿卜素、藻膽素和絕大多數(shù)Chla。 5.吸收光譜：葉綠體色素吸收不同波長(zhǎng)光后形成的光譜。6.熒光

2、與磷光：熒光現(xiàn)象：葉綠素溶液在透射光下呈綠色，而在反射光下呈血紅色的現(xiàn)象。熒光壽命較短（10-810-10s）。 磷光現(xiàn)象：葉綠素溶液在照光后去掉光源，仍能繼續(xù)輻射出微弱紅光的現(xiàn)象（需精密儀器測(cè)定）。7.暗反應(yīng)：指利用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP、NADPH，在一系列酶的參與下固定CO2并把CO2還原成為有機(jī)物的過(guò)程。8.希爾反應(yīng)：離體葉綠體在光下所進(jìn)行的分解水并放出氧氣的反應(yīng)。9.紅降現(xiàn)象：當(dāng)光波大于685nm時(shí)，雖然仍被葉綠素大量吸收，但量子效率急劇下降，這種現(xiàn)象被稱(chēng)為紅降現(xiàn)象。10.雙光增益效應(yīng)：長(zhǎng)波紅光之外再加上較短波長(zhǎng)的光促進(jìn)光合效率的現(xiàn)象被稱(chēng)為雙光增益效應(yīng)，或叫愛(ài)默生增益效應(yīng)11光

3、合單位：結(jié)合在類(lèi)囊體膜上，能進(jìn)行光合作用的最小結(jié)構(gòu)單位。12.光合鏈：即光合作用中的電子傳遞。它包括質(zhì)體醌、細(xì)胞色素、質(zhì)體藍(lán)素、鐵氧還蛋白等許多電子傳遞體，當(dāng)然還包括光系統(tǒng)I和光系統(tǒng)II的作用中心。其作用是水的光氧化所產(chǎn)生的+電子依次傳遞，最后傳遞給NADP。光合鏈也稱(chēng)Z鏈。13.光合磷酸化：葉綠體（或載色體）在光下把無(wú)機(jī)磷和ADP轉(zhuǎn)化為ATP，并形成高能磷酸鍵的過(guò)程。14.光呼吸：植物的綠色細(xì)胞在光照下吸收氧氣，放出CO2的過(guò)程。光呼吸的主要代謝途徑就是乙醇酸的氧化，乙醇酸來(lái)源于RuBP的氧化。光呼吸之所以需要光就是因?yàn)镽uBP的再生需要光。15.光合生產(chǎn)率：又稱(chēng)凈同化率，是指植物在較長(zhǎng)時(shí)間

4、內(nèi)，單位葉面積生產(chǎn)的干物質(zhì)量。16.光飽和點(diǎn)：增加光照強(qiáng)度，光合速率不再增加時(shí)的光照強(qiáng)度。17.光補(bǔ)償點(diǎn)：同一葉子在同一時(shí)間內(nèi)，光合過(guò)程中吸收的CO2和呼吸過(guò)程中放出的CO2等量時(shí)的光照強(qiáng)度。18.CO2補(bǔ)償點(diǎn)：當(dāng)光合吸收的CO2量與呼吸釋放的CO2量相等時(shí)，外界的CO2濃度。19.光能利用率：?jiǎn)挝幻娣e上的植物光合作用所累積的有機(jī)物所含的能量，占照射在相同面積地面上的日光能量的百分比。20.光合速率：光合作用強(qiáng)弱的一種表示法，又稱(chēng)“光合強(qiáng)度”。光合速率的大小可用單位時(shí)間、單位葉面積所吸收的CO2或釋放的O2表示，亦可用單位時(shí)間、單位葉面積所積累的干物質(zhì)量表示。二問(wèn)答題1. 光合作用制造的淀粉等

5、有機(jī)物,不僅是植物自身生長(zhǎng)發(fā)育的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),而且是動(dòng)物和人的食物來(lái)源. 光合作用轉(zhuǎn)化光能并儲(chǔ)存在有機(jī)物里,這些能量是植物,動(dòng)物,和人體生命活動(dòng)的能量來(lái)源. 維持大氣中的氧氣和二氧化碳的含量的相對(duì)穩(wěn)定.總之,光合作用的意義在于,它是食物來(lái)源,能量來(lái)源,并能維持碳氧平衡.2. 光合色素是在光合作用中參與吸收、傳遞光能或引起原初光化學(xué)反應(yīng)的色素.一般包括葉綠素a、葉綠素b、葉黃素和胡蘿卜素，胡蘿卜素和葉黃素的吸收光譜與葉綠素不同,它們的最大吸收帶在400500nm的藍(lán)紫光區(qū),不吸收紅光等長(zhǎng)波光.從能量轉(zhuǎn)變的角度來(lái)看,光合作用可以做如下劃分：光能電能 活躍化學(xué)能穩(wěn)定化學(xué)能 原初反應(yīng)是指光合色素

6、分子對(duì)光能的吸收、傳遞與轉(zhuǎn)換過(guò)程.它是光合作用的第一步所以光合色素在光合作用中是必不可少的3. 用同位素標(biāo)記法,分別用同位素標(biāo)記水和二氧化碳中的氧,再提供給植物吸收,最后發(fā)現(xiàn)釋放出的氧全是水中所標(biāo)記的氧的,而二氧化碳中標(biāo)記的氧沒(méi)出現(xiàn).4. 紅降現(xiàn)象和雙光增益效應(yīng)：紅降現(xiàn)象是指用大于685nm的遠(yuǎn)紅光照射時(shí)，量子效率急劇下降的現(xiàn)象；而雙光效應(yīng)是指在用遠(yuǎn)紅光照射時(shí)補(bǔ)加一點(diǎn)稍短波長(zhǎng)的光(如650nm的光)，量子效率大增的現(xiàn)象。這兩種現(xiàn)象暗示著光合機(jī)構(gòu)中存在著兩個(gè)光系統(tǒng)，一個(gè)能吸收長(zhǎng)波長(zhǎng)的遠(yuǎn)紅光，而另一個(gè)只能吸收稍短波長(zhǎng)的光。 5. C3途徑分為羧化、還原和再生三個(gè)階段：（1）羧化階段：進(jìn)入

7、葉綠體的CO2與受體RuBP結(jié)合，生成PGA。（2）還原階段：利用同化力將3磷酸甘油酸還原為3-磷酸甘油醛（3）再生階段： 3-磷酸甘油醛重新形成RuBP6. CAM植物與C4植物固定于還原CO2的途徑基本相同，都是有C4途徑固定CO2，C3途徑還原CO2，都由PEP羧化酶固定空氣中的CO2，由RuBisco羧化C4二羧酸脫羧釋放CO2.二者的區(qū)別在于：C4植物是在同一時(shí)間（白天）和不同的空間（葉肉細(xì)胞核維管束鞘細(xì)胞）完成CO2的固定和還原兩個(gè)過(guò)程；而CAM植物是在不同時(shí)間7. 光呼吸是植物的綠色細(xì)胞在光照下吸收氧氣釋放CO2的反應(yīng)，這種反應(yīng)需要葉綠體參與，僅在光下與光合作用同時(shí)發(fā)生，光呼吸底

8、物乙醇酸主要由光合作用的碳代謝提供。光呼吸與光合作用伴隨發(fā)生的根本原因主要是由Rubisco的性質(zhì)決定的，Rubisco是雙功能酶，它既可催化羧化反應(yīng)，又可以催化加氧反應(yīng)，即CO2和O2競(jìng)爭(zhēng)Rubisco同一個(gè)活性部位，并互為加氧與羧化反應(yīng)的抑制劑。因此在O2和CO2共存的大氣中，光呼吸與光合作用同時(shí)進(jìn)行，伴隨發(fā)生，既相互抑制又相互促進(jìn)，如光合放氧可促進(jìn)加氧反應(yīng)，而光呼吸釋放的CO2又可作為光合作用的底物。光呼吸在生理上的意義推測(cè)如下：回收碳素 通過(guò)C2氧化環(huán)可回收乙醇酸中3/4的碳維持C3光合碳還原循環(huán)的運(yùn)轉(zhuǎn) 在葉片氣孔關(guān)閉或外界CO2低時(shí)，光呼吸釋放的CO2能被C3途徑再利用，以維持光合碳還原的運(yùn)轉(zhuǎn)。防止強(qiáng)光對(duì)光合機(jī)構(gòu)的破壞作用8. 9.10. 二氧化碳濃度有限，由于遮擋原因光能接收有限，氧氣濃度過(guò)高11. 不正確。作物產(chǎn)量是作物一生中的全部光合產(chǎn)量減去所消耗的有機(jī)物（主要是呼吸消耗）。如果光合作用高，呼吸作用就強(qiáng)，消耗的有機(jī)物就多。作物產(chǎn)量就低。12. C4植物沒(méi)有或有很弱的光呼吸,而C3植物在強(qiáng)光下光呼吸較強(qiáng),使有機(jī)物分解成CO2但不產(chǎn)生ATP.所以在強(qiáng)光下,C4植物光和速率比C3強(qiáng)