植物生理学考研复习资料第三章 植物的光合作用
植物生理学习题大全——第3章植物的光合作用
植物⽣理学习题⼤全——第3章植物的光合作⽤第三章光合作⽤⼀. 名词解释光合作⽤(photosynthesis)：绿⾊植物吸收阳光的能量，同化⼆氧化碳和⽔，制造有机物质并释放氧⽓的过程。
光合⾊素(photosynthetic pigment)：植物体内含有的具有吸收光能并将其光合作⽤的⾊素，包括叶绿素、类胡萝⼘素、藻胆素等。
吸收光谱(absorption spectrum)：反映某种物质吸收光波的光谱。
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。
磷光现象(phosphorescence phenomenon)：当去掉光源后，叶绿素溶液还能继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。
光合作⽤单位(photosynthetic unit)：结合在类囊体膜上，能进⾏光合作⽤的最⼩结构单位。
作⽤中⼼⾊素(reaction center pigment)：指具有光化学活性的少数特殊状态的叶绿素a分⼦。
聚光⾊素(light harvesting pigment )：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。
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。
光反应(light reactio)：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(dark reaction)：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的固定、还原及碳⽔化合物的形成。
光系统(photosystem，PS)：由不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，其中PS Ⅰ的中⼼⾊素为叶绿素a P700，PS Ⅱ的中⼼⾊素为叶绿素a P680。
植物生理学题库(含答案)第三章 植物的光合作用
植物生理学题库（含答案）第三章植物的光合作用一、名词解释1、爱默生效应：如果在长波红光（大于685nm）照射时，再加上波长较短的红光（650nm），则量子产额大增，比分别单独用两种波长的光照射时的总和还要高。
2、光合作用：绿色植物吸收阳光的能量，同化CO2和H2O，制造有机物质，并释放O2的过程。
3、荧光现象：指叶绿素溶液在透射光下呈绿色，在反射光下呈红色，这种现象就叫荧光现象。
4、磷光现象：当去掉光源后，叶绿素溶液还能继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。
5、光反应：光合作用的全部过程包括光反应和暗反应两个阶段，叶绿素直接依赖于光能所进行的一系列反应，称光反应，其主要产物是分子态氧，同时生成用于二氧化碳还原的同化力，即ATP和NADPH。
6、碳反应：是光合作用的组成部分，它是不需要光就能进行的一系列酶促反应。
7、光合链：亦称光合电子传递链、Z—链、Z图式。
它包括质体醌、细胞色素等。
当然还包括光系统I和光系统II的反应中心，其作用是传递将水在光氧化时所产生的电子，最终传送给NADP+。
8、光合磷酸化：指叶绿体在光下把有机磷和ADP转为A TP，并形成高能磷酸键的过程。
9、光呼吸：植物的绿色细胞依赖光照，吸收O2和放出CO2的过程。
10、景天科酸代谢：植物体在晚上的有机酸含量十分高，而糖类含量下降；白天则相反，有机酸下降，而糖分增多，这种有机物酸合成日变化的代谢类型，称为景天科酸代谢。
11、光合速率：指光照条件下，植物在单位时间单位叶面积吸收CO2的量（或释放O2的量）12、光补偿点：指同一叶子在同一时间内，光合过程中吸收的CO2和呼吸过程中放出的CO2等量时的光照强度。
13、光饱和现象：光合作用是一个光化学现象，其光合速率随着光照强度的增加而加快，这种趋势在一定范围的内呈正相关的。
但是超过一定范围后光合速率的增加逐渐变慢，当达到某一光照强度时，植物的光合速率就不会继续增加，这种现象被称为光饱和现象。
植物生理学 光合作用
•与波长反比 •与频率正比
2） 吸收光谱 一种物质对不同波长的光有不同程度吸收，将这 种吸收作波长函数，得到吸收光谱。 a． 叶绿素的吸收光谱 • 吸收峰： 蓝紫光区（430~450）红光区（640~660）
•chla 蓝光 410 •chlb 蓝光 429 430 453 红光 662 红光 642
概念：离体的叶绿体在光下，可以将水光解释放 O2 的反应 光 2H2O+ 2A O2+ 2AH2 条件：氢受体存在 （如2，6-二氯酚靛酚、苯醌、NADP+） ----表明了光合作用中氧的释放与CO2的还原是两个的相 对分离的过程。 3. 其它电子传递体
荧光猝灭剂 P680
PSII
e 光
680nm
Q Q+
DCMU e
PQ
Q是结合在PSII中的质体醌
1）PQ（质体醌）
•苯醌衍生物，脂溶性； •光合链中唯一非蛋白成员； •传递电子、质子 •含量高，形成跨膜质子梯度 PQ
O H3C H3C O + 2H H3C -2H H3C (R) OH
OH
(R)
2） cytb6-cytf复合物：
PQH2 氢醌
•cyt b559、cytb6、cytf、 cytb6-cytf复合物（Fe-S蛋白） •与PQ和PC有很高的亲和力（ PQ-PC氧化还原酶） •形成跨膜质子梯度 •联系PSI和PSII，调节PSI和PSII之间能量分配及NADPH和 ATP比值
NADP
+
E
FAD ( FADH2 ) S S / SH
Fd
e FAD
NADPH
作用：催化Fd－NADP+电子传递
光合电子传递体及其在类囊体膜上的 分布
中国海洋大学资料植物生理学讲稿植物的光合作用
第三章植物的光合作用讲授内容和目标：掌握植物光合作用的概念和生理基础，了解叶绿体色素的结构组成和生理作用。
了解环境因素同植物光合作用之间的关系，了解植物光合作用在农业中的应用。
重点突出介绍光合作用的机理和研究方法。
学时分配：6学时。
具体内容：光合作用的定义：太阳光能CO2 + H2O =====（CH2O）+ O2绿色细胞绿色植物利用太阳光能同化二氧化碳和水成为有机物质并蓄积太阳光能的过程。
第一节光合作用的重要性1.合成有机物质光合作用是地球上规模最大的有机物质的合成过程。
l每年同化2义1011t碳素。
浮游植物同化40%,陆地植物同化60%。
为人类和动物界提供最终的食物来源。
为人类的工农业生产提供原料：棉花、木材、石油、橡胶等。
2.蓄积太阳光能植物在合成有机物质的同时将太阳光能储存到了有机化合物中。
每年储存的太阳光能有3X1021J O 为人类的生存提供能源：-生命活动的能源——食物。
-煤炭、石油的能源。
-沼气、柴草等3.生态平衡大气CO2的平衡：二氧化碳是温室气体，其浓度的增加可以使地球的温度增加。
大气氧气的平衡：-氧气是一切需氧生物生存的必需条件。
-氧气是臭氧层形成的基础。
第二节叶绿体及叶绿体色素叶片是光合作用的主要器官，叶绿体是植物进行光合作用的主要细胞器。
叶绿体色素是植物进行光合作用吸收光能的主要物质。
一.叶绿体的结构和成分1 .叶绿体的外部形态高等植物的叶绿体大多数呈圆形，直径3〜6mm ,厚2-3 mm 。
每平方毫米叶片含 有3 X 107〜5义107个叶绿体。
2 .内部结构外被一一叶绿体膜，外膜、内膜。
基质基粒嗜钺滴类囊体： 基粒类囊体基质类囊体水分75%,干物质25%。
在干物质中：蛋白质30%〜45%,脂类20〜40%藏物质（淀粉等）10〜20%,灰份 10%,少量的其它成分。
二.光合色素定义：存在于叶绿体中在光合作用中参与光能的吸收和传递的色素。
（一）叶绿素 chlorophyll是一类含镁的吓琳化合物。
植物的光合作用
第二单线态
第一单线态
(10-8-10-9 s) 10-2 S
（第一三单线态）
10-2 s
Figure. 3-8
荧光与磷光：
三、叶绿素的生物合成及与环境的关系
1）、叶绿素的生物合成
5－氨基酮戊
谷氨酸（α酮戊二酸） 酸（ALA）
２ 个
胆色素原 ４个 阶段I
-4NH3
尿卟啉 原III
-4CO2
厌氧环境
第四节 光合作用的机制
近年来的研究表明，光反应的过程并不都需要光，而暗反应 过程中的一些关键酶活性也受光的调节。
整个光合作用可大致分为三个步骤：
① 原初反应；包括光能的吸收、传递和转换过程（即光化 学反应）。
② 电子传递和光合磷酸化；将电能转变为活跃的化学能过
程。 ③ 碳同化过程；将活跃的化学能转变为稳定的化学能。 第一、二两个步骤基本属于光反应，第三个步骤属于暗反应。
粪卟啉原III
在有氧条件下，粪卟啉原III再脱羧、脱氢、氧化形
成原卟啉 Ⅸ。
阶段II
Fe Mg
亚铁血红素 Mg- 原卟啉 Ⅸ
一个羧基被 甲基酯化
叶绿醇 叶绿素a 被红光还原 叶绿酸酯a 原叶绿酸酯
谷氨酸或 酮戊二酸
δ－氨基酮酸 （ALA）
胆色素原
原卟啉 IX
叶绿酸酯a
原叶绿酸酯
叶绿素b
Figure 3-9
２、电镜下： 被膜（envelope membrane) 外膜
内膜
有控制代谢物质进出叶绿体的功能
基质（stroma) 成分：可溶性蛋白质和其他代谢活性物 质，有固定CO2能力。 嗜锇滴：在基质中有一类易与锇酸结合的颗粒较嗜锇 滴—脂类滴，其主要成分是亲脂性的醌类物质。功能： 脂类仓库。 类囊体 (thylakoid) 由许多片层组成的片层系统，每个 片层是由自身闭合的薄片组成，呈压扁了的包囊装，称 类囊体。
第三章光合作用植物生理学
S7 P
1、7-2磷酸7-磷酸景天酮糖 景天酮糖
CH2OH C=O
CHO
HOCH HCOH HCOH
+ HCOH
转酮 CH2O P 酶 PGAld
HCOH （3-磷酸
CH2O P 甘油醛）
S7 P 7-磷酸景 天酮糖
CH2OH C=O
HOCH
+
CHO HCOH
HCOH CH2O P
HCOH HCOH
光合在维
维 鞘管细B束胞.生理①发叶少原P因育绿EC3P：羧不体化好 无酶叶 胞 行 粉 影， 或的肉 中 ， 积 响活性细 进 淀 累 光发 ， 较比R育 叶 大UC4B良 绿P羧好 体化酶的管 胞 。 光 的活束中有合就性鞘进利产近高6细行于物运0倍；
② PEP羧化酶合对。CO2的亲和力大，CO输2补，偿防点较止低；
A. NADP-苹果酸酶类型: 玉米、高粱、甘蔗
B. NAD-苹果酸酶类型: 马龄苋、黍等
PEP：磷酸烯醇式丙酮酸; OAA:草酰 乙酸; Asp:天冬氨酸；Mal:苹果酸;
C. PEP-羧激酶类型: 盖氏狼尾草、大黍等
PEPCase对HCO3-的亲和力很强,有把外界低浓度 CO2浓缩到维管束鞘细胞中的作用--"CO2泵"。
③ C4植物的光呼吸较弱。
淀粉积累
影响光合
3 CAM途径（景天科酸代谢途径）
景天科酸代谢植物（景天科 、仙人掌和菠萝等），通过 白天减少有机酸，晚上增加 有机酸，而固定CO2的光合 途径。
瓦松
龙舌兰
落地生根
芦荟
掌仙 人
花昙
CAM途径特点：气孔昼闭夜开
1）过程：
间 夜 气孔 气孔
植物生理学考研复习资料第三章 植物的光合作用知识讲解
第四章植物的光合作用一、名词解释1．原初反应 2．磷光现象 3．荧光现象 4．红降现象 5．量子效率 6．量子需要量 7．爱默生效应 8．PQ穿梭 9．光合色素 10．光合作用 11．光合单位 12．作用中心色素 13．聚光色素 14．希尔反应 15．光合磷酸化 16．同化力 17．共振传递18．光抑制 19．光合“午睡”现象 20．光呼吸 21．光补偿点 22．CO2补偿点 23．光饱和点24．光能利用率 25．复种指数 26．光合速率 27．叶面积系数二、写出下列符号的中文名称1．ATP 2．BSC 3．CAM 4．CF1—CFo 5．Chl 6．CoI(NAD+) 7．CoⅡ(NADP+) 8．DM 9．EPR 10．Fd 11．Fe—S 12．FNR 13．Mal 14．NAR 15．OAA 16．PC 17．PEP 18．PEPCase 19．PGA 20．PGAld 21．P680 22．Pn 23．PQ 24．Pheo 25．PSI II 26．PCA 27．PSP 28．Q 29．RuBP 30．RubisC(RuBPC) 31．RubisCO(RuBPCO) 32．RuBPO 33．X 34． LHC三、填空题1．光合作用是一种氧化还原反应，在反应中被还原，被氧化。
2．叶绿体色素提取液在反射光下观察呈色，在透射光下观察呈色。
3．影响叶绿素生物合成的因素主要有、、和。
4．P700的原初电子供体是，原初电子受体是。
P680的原初电子供体是，原初电子受体是。
5．双光增益效应说明。
6．根据需光与否，笼统地把光合作用分为两个反应：和。
7．暗反应是在中进行的，由若干酶所催化的化学反应。
8．光反应是在进行的。
9．在光合电子传递中最终电子供体是，最终电子受体是。
10．进行光合作用的主要场所是。
11．光合作用的能量转换功能是在类囊体膜上进行的，所以类囊体亦称为。
12．早春寒潮过后，水稻秧苗变白，是与有关。
植物生理学第三章植物的光合作用
植物生理学第三章植物的光合作用第三章植物的光合作用一、名词解释1. C3途径2. C4途径3. 光系统4. 反应中心5. 原初反应6. 荧光现象7. 红降现象8. 量子产额9. 爱默生效应10. PQ循环11. 光合色素12. 光合作用13. 光合单位14. 反应中心色素15. 聚光色素16. 解偶联剂17. 光合磷酸化18. 光呼吸19. 光补偿点20. CO2补偿点21. 光饱和点22. 光能利用率23. 光合速率二、缩写符号翻译1. Fe-S2. PSI3. PSII4. OAA5. CAM6. NADP＋7. Fd 8. PEPCase 9. RuBPO10. P680、P700 11. PQ 12. PEP13. PGA 14. Pheo 15. RuBP16. RubisC(RuBPC) 17. Rubisco(RuBPCO) 18.TP三、填空题1. 光合作用的碳反应是在中进行的，光反应是在中进行的。
2. 在光合电子传送中最终电子供体是，最终电子受体是。
3. 在光合作用过程中，当形成后，光能便转化成了活跃的化学能；当形成后，光能便转化成了稳定的化学能。
4. 叶绿体色素提取掖液在反射光下观察呈色，在透射光下观察呈色。
5. P700的原初电子供体是，原初电子受体是。
6. 光合作用的能量转换功能是在类囊体膜上进行的，所以类囊体亦称为。
7. 光合作用中释放的氧气来自于。
8. 与水光解有关的矿质元素为。
9. 和两种物质被称为同化能力。
10. 光的波长越长，光子所持有的能量越。
11. 叶绿素吸收光谱的最强吸收区有两个：一个在，另一个在。
12. 光合磷酸化有三种类型：、、。
13. 根据C4化合物和催化脱羧反应的酶不同，可将C4途径分为三种类型：、、。
14. 一般来说，正常叶子的叶绿素和类胡萝卜素的分子比例为；叶黄素和胡萝卜素的分子比例为。
15. 光合作用中，淀粉的形成是在中，蔗糖的形成是在中。
16. C4植物的C3途径是在中进行的；C3植物的卡尔文循环是在中进行的。
植物生理学第三章植物的光合作用
植物生理学第三章植物的光合作用植物的光合作用是指植物利用光能将二氧化碳和水转化成有机物质（如葡萄糖）和氧气的过程。
其反应方程式为：6CO2+6H2O+光能→C6H12O6+6O2光合作用是植物最重要的生理过程之一，它不仅是植物能够生存和生长的基础，还能为其他生物提供氧气和有机物质。
光合作用通过光合色素和叶绿体等生理结构，具有高效和专一性的特点。
植物的光合作用可以分为两个阶段：光能捕获和光化学反应、以及碳固定和假单胞菌循环。
在光能捕获和光化学反应阶段，植物的光合色素（如叶绿素）能够捕获太阳光，并将其转化为化学能。
光合作用发生在叶绿体内，主要以叶绿体膜的光合作用单位，光系统（PSI和PSII）为中心。
光系统中的光合色素吸收太阳光，并将其能量传递给反应中心，激发电子。
通过光合色素的电子传递链，电子在PSII和PSI之间进行转移，最终转移到还原辅酶NADP+上，形成还原辅酶NADPH。
在碳固定和假单胞菌循环阶段，植物利用还原辅酶NADPH和ATP的能量，将二氧化碳转化为有机化合物。
这个过程称为Calvin循环，也叫柠檬酸循环。
Calvin循环包括三个主要步骤：碳固定、还原和再生。
首先，二氧化碳与从光合作用过程中产生的核酮糖五磷酸（RuBP）结合，形成不稳定的六碳中间体。
然后，该中间体通过一系列酶的作用，将其分解为两个三碳化合物，3-磷酸甘油醇醛（3-PGA）。
最后，3-PGA经过一系列的加氢还原反应和磷酸化反应，合成出葡萄糖和其他有机物质。
光合作用的速率受到光照、温度、二氧化碳浓度和水分等环境条件的影响。
光合速率随着光照强度的增大而增加，但达到一定的饱和点后，光合速率趋于稳定。
温度对光合作用的影响是复杂的。
在适宜温度下，光合速率随着温度的升高而增加，因为反应速率加快。
然而，当温度超过一定范围时，光合作用会受到抑制，因为高温会破坏光系统和酶的结构。
二氧化碳浓度越高，光合速率越快。
水分对光合作用的影响主要是通过调节植物的气孔进行的。
植物生理学考研复习资料第三章 植物的光合作用
第四章植物的光合作用一、名词解释1．原初反应 2．磷光现象 3．荧光现象 4．红降现象 5．量子效率 6．量子需要量 7．爱默生效应 8．PQ穿梭 9．光合色素 10．光合作用 11．光合单位 12．作用中心色素 13．聚光色素 14．希尔反应 15．光合磷酸化 16．同化力 17．共振传递18．光抑制 19．光合“午睡”现象 20．光呼吸 21．光补偿点 22．CO2补偿点 23．光饱和点24．光能利用率 25．复种指数 26．光合速率 27．叶面积系数二、写出下列符号的中文名称1．ATP 2．BSC 3．CAM 4．CF1—CFo 5．Chl 6．CoI(NAD+) 7．CoⅡ(NADP+) 8．DM 9．EPR 10．Fd 11．Fe—S 12．FNR 13．Mal 14．NAR 15．OAA 16．PC 17．PEP 18．PEPCase 19．PGA 20．PGAld 21．P680 22．Pn 23．PQ 24．Pheo 25．PSI II 26．PCA 27．PSP 28．Q 29．RuBP 30．RubisC(RuBPC) 31．RubisCO(RuBPCO) 32．RuBPO 33．X 34． LHC三、填空题1．光合作用是一种氧化还原反应，在反应中被还原，被氧化。
2．叶绿体色素提取液在反射光下观察呈色，在透射光下观察呈色。
3．影响叶绿素生物合成的因素主要有、、和。
4．P700的原初电子供体是，原初电子受体是。
P680的原初电子供体是，原初电子受体是。
5．双光增益效应说明。
6．根据需光与否，笼统地把光合作用分为两个反应：和。
7．暗反应是在中进行的，由若干酶所催化的化学反应。
8．光反应是在进行的。
9．在光合电子传递中最终电子供体是，最终电子受体是。
10．进行光合作用的主要场所是。
11．光合作用的能量转换功能是在类囊体膜上进行的，所以类囊体亦称为。
12．早春寒潮过后，水稻秧苗变白，是与有关。
考研神圣总结03 植物的光合作用
第三章植物的光合作用1、光合作用的主要器官：叶片。
光和作用的主要细胞器：叶绿体。
2、叶绿体的结构：外膜、内膜、基质、基粒（圆饼状、浓绿色颗粒）、嗜锇滴（脂滴）、基粒类囊体、基质类囊体、3、基质：固定CO2，合成淀粉并贮藏。
4、基粒：类囊体垛叠成基粒，是高等植物光合细胞所特有的膜结构。
光合色素主要集中在基粒中，光能转化为化学能。
5、嗜锇滴：亲脂性醌类物质，叶绿体脂质的仓库，片层合成需要脂质时，从嗜锇滴调用，嗜锇滴就减少，叶绿体衰老时，片层解体，嗜锇滴增大。
6、类囊体：许多片层组成的片层系统。
类囊体膜又称为光合膜，完成光合作用的能量转换7、光合色素：叶绿素（蓝绿色的叶绿素a、黄绿色的叶绿素b）和类胡萝卜素（胡萝卜素、叶黄素），排列在类囊体膜上。
8、大部分的叶绿素a和叶绿素b具有收集和传递光能的作用，少数特殊状态的叶绿素a有光能转化为化学能的作用。
叶绿素不参与氢传递，而以电子传递和共振传递的方式参与光反应。
叶绿素的“头部”为金属卟（bu）啉环，金属为Mg原子；“尾巴”为叶绿醇链，是亲脂部分。
9、叶绿素吸收光谱最强的两个区域：640—660nm的红光部分，430—450nm的蓝紫光部分，对绿光吸收最少。
胡萝卜素和叶黄素最大吸收带在蓝紫光部分，不吸收红光等长波长的光。
10、荧光和磷光现象：叶绿素被光激发后产生，叶绿素分子的激发是光能转化为化学能的第一步。
叶绿素溶液在透射光（入射光，波长短，能量大）下呈绿色、在反射光（波长长，能量小）下呈红色的现象，叫荧光现象。
叶绿素从第一单线态回到基态发生的光叫荧光；从第一三线态回到基态发出的光做磷光。
胡萝卜素和叶黄素也有荧光现象。
11、叶绿素的合成：四个阶段，需要氮、镁元素。
（谷氨酸→ALA 2ALA→PBG）（4PBG→原卟啉Ⅸ+Mg→Mg原卟啉→→→单乙烯基原叶绿素酯a）（单乙烯基原叶绿素酯a+光+NADPH+原叶绿素酯a氧化还原酶→叶绿素酯a）（叶绿素酯a→→叶绿素a）叶绿素a→→叶绿素b 原卟啉Ⅸ+Fe→亚铁血红素12、植物的叶色：正常的叶子（叶绿素：胡萝卜素=3：1）（叶绿素a：b=3：1）（叶黄素：胡萝卜素=2：1）.秋天时叶片衰老，叶绿素易降解，类胡萝卜素较稳定，故叶子呈现黄色。
植物生理学第三章_植物光合作用
植物生理学第三章_植物光合作用植物光合作用是植物生理学中非常重要的一个过程，是植物通过光能合成有机物的过程。
光合作用发生在植物叶绿体中，可以分为光依赖反应和暗反应两个阶段。
第一阶段是光依赖反应，也称为光能转化反应。
在这一阶段，植物叶绿体中的叶绿素捕获光能，将其转化为化学能。
植物叶绿素主要吸收蓝光和红光，在吸收光能的过程中，电子跃迁激发到较高的能级，形成激发态的植物叶绿素。
在光系统II中，激发态的叶绿素通过光解水作用释放电子，产生氧气和高能电子。
这些电子被传递到光系统I中，通过电子传递链的过程产生足够的能量。
在这个过程中，氧气通过植物的气孔释放到外界，为植物提供氧气。
第二阶段是暗反应，也称为光独立反应。
在这一阶段，植物利用光能转化的化学能合成有机物，主要是葡萄糖。
这个过程发生在植物叶绿体中的光合体内。
在暗反应中，植物通过卡尔文循环合成葡萄糖。
该循环包括三个主要阶段：固定CO2、还原和再生。
首先，植物将甲酸与二氧化碳反应，生成六碳分子，并通过还原过程将其分解成两个三碳分子。
然后，这些三碳分子在还原过程中转化为葡萄糖，并重新生成甲酸。
整个循环循环进行，不断合成葡萄糖。
在这个过程中，植物通过暗反应中的化学反应将光能转化为化学能，并将其储存为有机物。
这些有机物可以被植物利用为能量和营养物质，也可以用于生长和发育。
总的来说，植物光合作用是植物生理学中的重要过程，通过光能转化产生化学能，并将其转化为有机物。
这个过程不仅为植物提供了能量和营养物质，也为维持地球生态系统的平衡起到了重要的作用。
了解和深入研究植物光合作用对于理解植物生长和发育，以及生态环境变化的影响具有重要意义。
植物生理学：第三章 植物的光合作用
第一节 光合作用的意义 第二节 叶绿体与光合色素 第三节 光合作用机理 第四节 光呼吸 第五节 影响光合作用的因素 第六节 植物对光能的利用 第七节 有机物的运输与分配
本章重点、难点及复习思考题
1
第一节 光合作用的意义 一 光合作用的概念 二 光合作用的意义
2
一 光合作用(photosynthesis) 绿色植物吸收光能，同化CO2和水，
9
◆ 叶绿素分子结构 ◇ chla是叶绿酸的酯。叶 绿酸是双羧酸，其中一个羧 基被甲醇所酯化，另一个被 植醇所酯化。
10
◇ Chla与chlb结构区别 chla第二个吡咯环上一个甲基(-CH3)被醛基(-
CHO)所取代，即为chlb .
11
◇ 叶绿素分子头部
▽ 4个吡咯环组成的卟啉环， 由4个甲烯基(=CH-)连成大的卟 啉环；
15
3 色素的功能
◆ 叶绿素chla和chlb都能吸收光能，少数chla 具光化学活性，能将光能转换成电能。
◆ 类胡萝卜素吸收光能、光保护，保护叶绿色 分子避免其在强光下的光氧化。
16
4 色素的光学特性
◆ 光合作用可利用的光：400 -700nm. ◇光子(photon)或光量子(quantum): 光是一
存在形式：色素蛋白复合体(pigment protein
complex)
2 结构和性质 (1) 叶绿素(chlorophyll)： ◆ 叶绿素a (chla)、叶绿素b(chlb).
8
◆ 主要理化性质 ◇ 不溶于水，溶于有机溶剂，如乙醇、 丙酮、乙醚、氯仿等。 ◇ chla 呈蓝绿色，chlb 呈黄绿色。
黄化现象：缺乏某些条件而影响叶绿素合 成，使叶子发黄的现象.
植物生理学题库-03 光合作用作业及答案
第三章光合作用一、名词解释1．光合色素：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。
2．原初反应：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。
3．红降现象：当光波大于685nm时，虽然仍被叶绿素大量吸收，但量子效率急剧下降，这种现象被称为红降现象。
4. 爱默生效应：如果在长波红光（大于685nm）照射时，再加上波长较短的红光（650nm），则量子产额大增，比分别单独用两种波长的光照射时的总和还要高。
5．光合链：即光合作用中的电子传递。
它包括质体醌、细胞色素、质体蓝素、铁氧还蛋白等许多电子传递体，当然还包括光系统I和光系统II的作用中心。
其作用是水的光氧化所产生的电子依次传递，最后传递给NADP+。
光合链也称Z链。
6．光合作用单位：结合在类囊体膜上，能进行光合作用的最小结构单位。
7．作用中心色素：指具有光化学活性的少数特殊状态的叶绿素a分子。
8．聚光色素：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。
聚光色素又叫天线色素。
9．希尔反应：离体叶绿体在光下所进行的分解水并放出氧气的反应。
10．光合磷酸化：叶绿体（或载色体）在光下把无机磷和ADP转化为ATP，并形成高能磷酸键的过程。
11．光呼吸：植物的绿色细胞在光照下吸收氧气，放出CO2的过程。
光呼吸的主要代谢途径就是乙醇酸的氧化，乙醇酸来源于RuBP的氧化。
光呼吸之所以需要光就是因为RuBP的再生需要光。
12．光补偿点：同一叶子在同一时间内，光合过程中吸收的CO2和呼吸过程中放出的CO2等量时的光照强度。
13．CO2补偿点：当光合吸收的CO2量与呼吸释放的CO2量相等时，外界的CO2浓度。
14．光饱和点：增加光照强度，光合速率不再增加时的光照强度。
15．光能利用率：单位面积上的植物光合作用所累积的有机物所含的能量，占照射在相同面积地面上的日光能量的百分比。
16. 碳素同化作用：自氧植物吸收二氧化碳，将其转变成有机物的过程，称为植物的碳素同化作用。
植物生理学第3章 植物的光合作用(二)
3.3 光合作用机理
反应中心
• 光能转换色素分子+原初电子受体+原初电 子供体。
• 基本成分为蛋白质和脂类。 • 光能转换色素分子为叶绿素a分子，这个叶
绿素a分子与脂蛋白结合排列在片层结构上。 • 色素电子传递。 • 高等植物最终电子供体是水，最终电子受
体为NADP。
7.10 Basic concept of energy transfer during photosynthesis
Cytb6-f复合体
• 组成：有4个多肽组成，其 中三个含Fe,(分别含cytb6, cytf,和 Fe-S)。
• 功能：参与电子传递和质子 传递(PQ穿梭)
4) ATP合成酶复合体
• 组成：
CF1： α：β：γ：δ：ε 5 种多肽。
组成比例为 α：β：γ：δ： ε= 3：3：3：3：1。
CF0由I、II、III和IV四个 亚基组成。组成比例为 I： II：III：IV= 1：1：12：1。
种波长的光波促进光合效率的现象称 为 Emerson enhancement effect.
3.3 光合作用机理
Emerson效应： Emerson（1957）发现在远红光条件下如补充红光(波 长大于650nm)，则量子产量大增，且比这两种波长光单独照射的量 子产量还多，这种现象称为Emerson效应。
光系统II(PSII)
• 三部分组成： A. D1&D2:
• 中心色素分子：P680 • 原初电子受体：pheo • 原初电子供体：Z(Tyr) • QA，QB等传递体 LHCII: CP43 & CP47, B559 OEC or MSP: • 33 kDa, 23 kDa & 16
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第四章植物的光合作用一、名词解释1．原初反应 2．磷光现象 3．荧光现象 4．红降现象 5．量子效率 6．量子需要量 7．爱默生效应 8．PQ穿梭 9．光合色素 10．光合作用 11．光合单位 12．作用中心色素 13．聚光色素 14．希尔反应 15．光合磷酸化 16．同化力 17．共振传递18．光抑制 19．光合“午睡”现象 20．光呼吸 21．光补偿点 22．CO2补偿点 23．光饱和点24．光能利用率 25．复种指数 26．光合速率 27．叶面积系数二、写出下列符号的中文名称1．ATP 2．BSC 3．CAM 4．CF1—CFo 5．Chl 6．CoI(NAD+) 7．CoⅡ(NADP+) 8．DM 9．EPR 10．Fd 11．Fe—S 12．FNR 13．Mal 14．NAR 15．OAA 16．PC 17．PEP 18．PEPCase 19．PGA 20．PGAld 21．P680 22．Pn 23．PQ 24．Pheo 25．PSI II 26．PCA 27．PSP 28．Q 29．RuBP 30．RubisC(RuBPC) 31．RubisCO(RuBPCO) 32．RuBPO 33．X 34． LHC三、填空题1．光合作用是一种氧化还原反应，在反应中被还原，被氧化。
2．叶绿体色素提取液在反射光下观察呈色，在透射光下观察呈色。
3．影响叶绿素生物合成的因素主要有、、和。
4．P700的原初电子供体是，原初电子受体是。
P680的原初电子供体是，原初电子受体是。
5．双光增益效应说明。
6．根据需光与否，笼统地把光合作用分为两个反应：和。
7．暗反应是在中进行的，由若干酶所催化的化学反应。
8．光反应是在进行的。
9．在光合电子传递中最终电子供体是，最终电子受体是。
10．进行光合作用的主要场所是。
11．光合作用的能量转换功能是在类囊体膜上进行的，所以类囊体亦称为。
12．早春寒潮过后，水稻秧苗变白，是与有关。
13．光合作用中释放的O2，来自于。
14．离子在光合放氧中起活化作用。
15．水的光解是由于1937年发现的。
16．被称为同化能力的物质是和。
17．类胡萝素除了收集光能外，还有的功能。
18．光子的能量与波长成。
19．叶绿素吸收光谱的最强吸收区有两个：一个在，另一个在。
20．类胡萝卜素吸收光谱的最强吸收区在。
21．一般来说，正常叶子的叶绿素和类胡萝卜素的分子比例为。
22．一般来说，正常叶子的叶黄素和胡萝卜素的分子比例为。
23．与叶绿素b相比较，叶绿素a在红光部分的吸收带偏向方向，在蓝紫部分的吸收带偏向方向。
24．光合磷酸化有三个类型：、和。
25．卡尔文循环中的CO2的受体是。
26．卡尔文循环的最初产物是。
27．卡尔文循环中，催化羧化反应的酶是。
28．通过卡尔文循环，每形成一个六碳糖需消耗个ATP。
29．通过卡尔文循环，每还原1个CO2，需消耗个NADPH。
30．PSⅡ的光反应是短波光反应，其主要特征是。
31．PSI的光反应是长波光反应，其主要特征是。
32．光合作用中，淀粉的形成是在中。
33．光合作用中，蔗糖的形成是在中。
34．C4途径中CO2的受体是。
35．C4途径的最初产物是。
36．C4植物的C3途径是在中进行的。
37．C3植物的卡尔文循环是在中进行的。
38．C4植物进行光合作用时，只有在细胞中形成淀粉。
39．C4途径的羧化反应首先在细胞中进行。
40．C4植物的CO2补偿点比C3植物。
41．C4途径的酶活性受光、效应剂和价金属离子的调节。
42．仙人掌、菠萝都属于植物。
43．光呼吸的底物乙醇酸是RuBP在酶催化下形成的。
44．光呼吸的底物是。
45．光呼吸的底物乙醇酸是在中形成的。
46．光呼吸过程中CO2的释放是在中进行的。
47．光呼吸过程中，乙醇酸的氧化是在中进行的。
48．光呼吸的全过程是在叶绿体、和线粒体等三种细胞器中进行的。
49．群体植物的光饱和点比单株。
50．维持植物正常生长所需的最低日照强度是。
51．农作物中主要的C3植物有、、等，C4植物有、、等。
四、选择题1．磷素营养是植物的生命基础，约占有机化合物重量的( )。
A．10% B．45% C．60%2．光合产物主要以什么形式运出叶绿体?( )A．蔗糖 B．淀粉 C．磷酸丙糖3．C3途径是由哪位植物生理学家发现的?( )A．Mitchell B．Hill C．Calvin4．从进化角度看，在能够进行碳素同化作用的三个类型中，在地球中最早出现的( )。
A．细菌光合作用 B．绿色植物光合作用 C．化能合成作用5．地球上的自养生物每年约同化2×1011吨碳素，主要靠( )。
A．陆生绿色植物 B．水生植物 C．光合细菌6．叶绿素a和叶绿素b对可见光的吸收峰主要是在( )。
A．红光区 B．绿光区 C．蓝紫光区7．类胡萝卜素对可见光的最大吸收峰在( )。
A．红光区 B．绿光区 C．蓝紫光区8．提取叶绿素时，一般可用( )。
A．丙酮 B．乙醇 C．蒸馏水9．PSⅡ的光反应是属于( )。
A．长波光的反应 B．短波光反应 C．中波光反应10．PSI的光反应是属于( )。
A．长波光反应 B．短波光反应 C．中波光反应11．PSⅡ的光反应的主要特征是( )。
A．水的光解 B．氧的释放 C．ATP的生成12．PSI的光反应的主要特征是( )。
A．NADP+的还原 B．ATP的生成 C．氧的释放13．引起植物发生红降现象的光是( )。
A．450nm的蓝光 B．650nm的红光 C．大于685nm的远红光14．引起植物发生双光增益效应的两种光的波长是( )。
A．450nm B．650nm C．大于685nm15．在光合作用中被称之为同化能力的物质是指( )。
A．ATP B．NADH C．NADPH16．高等植物碳同化的三条途径中，能形成淀粉等产物的是( )。
A．卡尔文循环 B．C4途径 C．CAM途径17．高等植物碳同化的三条途径中，不能形成淀粉等产物的是( )。
A．卡尔文循环 B．C4途径 C．CAM途径18．高等植物正常叶子的叶绿素和类胡萝卜素的分子比例约为( )。
A．1：1 B．2：1 C．3：119．正常叶子中，叶黄素和胡萝卜素的分子比例约为( )。
A．2：1 B．3：1 C．4：120．植物不能形成叶绿素，呈现缺绿病，可能是缺乏( )。
A．氮 B．镁 C．钠21．光合作用的光反应发生的部位是在( )。
A．叶绿体基粒 B．叶绿体间质 C．叶绿体膜22．光合作用的暗反应发生的部位是在( )。
A．叶绿体膜 B．叶绿体基粒 C．叶绿体间质23．光合作用中释放的氧来源于( )。
A．CO2 B．H2O C．RuBP24．叶绿体色素中，属于作用中心色素的是( )。
A．少数特殊状态的叶绿素a B．叶绿素b C．类胡萝卜素25．在叶绿体色素中，属于聚光色素的是( )。
A．少数特殊状态的叶绿素a B．类胡萝卜素C．大部分叶绿素a、全部叶绿素b和类胡萝卜素26．在光合作用的放氧反应中不可缺少的元素是( )。
A．铁 B．锰 C．氯27．卡尔文循环中CO2固定的最初产物是( )。
A．三碳化合物 B．四碳化合物 C．五碳化合物28．C4途径中CO2固定的最初产物是( )。
A．磷酸甘油酸 B．果糖 C．草酰乙酸29．C4途径的CO2的受体是( )。
A．PGA B． PEP C．RuBP30．光合产物淀粉的形成和贮藏部位是( )。
A．叶绿体间质 B．叶绿体基粒 C．胞基质31．光合产物蔗糖形成的部位是( )。
A．叶绿体基粒 B．胞基质 C．叶绿体间质32．光呼吸是一个氧化过程，被氧化的底物是( )。
A．乙醇酸 B．丙酮酸 C．葡萄糖33．光呼吸调节与外界条件密切相关，氧对光呼吸( )。
A．有抑制作用 B．有促进作用 C．无作用。
34．光合作用吸收的CO2与呼吸作用释放的CO2达到动态平衡时，外界的CO2浓度称为( )。
A．CO2饱和点 B．O2饱和点 C．CO2补偿点35．在高光强、高温及相对湿度较低的条件下，C4植物的光合速率。
( )。
A．稍高于C3植物 B．远高于C3植物 C．低于C3植物五、是非判断与改正1．光合作用中释放的O2使人类及一切需O2生物能够生存。
( )2．光合作用是地球上惟一大规模将太阳能转变成贮存的电能的生物学过程。
( ) 3．细菌化能合成作用在地球上出现较早，应发生在绿色植物光合作用之前。
( ) 4．绿色植物中的叶绿体是由质外体发育而来。
( )5．光反应之所以能逆热力学方向发生，是由于吸收了光能。
( )6．叶绿体色素主要集中在叶绿体的间质中。
( )7．叶绿素分子的头部是金属卟啉环，呈极性，因而具有亲水性。
( )8．叶绿体中含有蔗糖合成酶和脂肪酶等几十种酶。
( )9．叶绿素不溶于乙醇，但能溶于丙酮和石油醚等有机溶剂。
( )10．叶绿酸是双羧酸，其羧基中的羟基分别被甲醛和叶绿醇所酯化。
( )11．少数特殊状态的叶绿素a分子有将光能转变成电能的作用。
( )12．叶绿体中的叶黄素是胡萝卜素衍生的醛类。
( )13．叶绿素具有荧光现象，即在透射光下呈红色，而在反射光下呈绿色。
( )14．一般说来，正常叶子的叶绿素和类胡萝卜素的分子比例约为2：1。
( )15．一般说来，正常叶子的叶绿素a和叶绿素b的分子比例约为4：1。
( )16．一般说来，正常叶子的叶黄素和胡萝卜素的分子比例约为3：1。
( )17．一般说来，叶绿素形成的最适温度是30℃上下。
( )18．叶绿素a在红光部分的吸收带窄些，在蓝紫光部分宽些。
( )19．叶绿素b比叶绿素a在红光部分吸收带宽些，在蓝紫光部分窄些。
( )20．类胡萝卜素具有收集光能的作用，还有防护温度伤害叶绿素的功能。
( )21．胡萝卜素和叶黄素最大吸收带在蓝紫光部分，也吸收红光等长光波的光。
( ) 22．藻胆素和类胡萝卜素一样，可以吸收光能和传递光能。
( )23．叶片是进行光合作用的惟一器官。
( )24．光合作用所有反应都是在叶绿体内完成的。
( )25．光合作用中任何过程都需要光。
( )26．光合作用中的光反应是在叶绿体可溶部分进行的。
( )27．光合作用中的暗反应是在叶绿体基粒上进行的。
( )28．光合作用的作用中心的基本成分是结构蛋白质和脂类。
( )29．作用中心色素就是指的叶绿素a分子。
( )30．聚光色素包括大部分叶绿素a和全部的叶绿素b及类胡萝卜素、藻胆素。
( ) 31．在光合链中最终电子受体是水，最终电子供体为NADP+。
( )32．PSⅡ的光反应是短波光反应，其主要特征是ATP的形成。
( )33．PSI的光反应是长波光反应，其主要特征是水的光解。
( )34．ATP和NADPH是光反应过程中形成的同化能力。
( )35．卡尔文循环并不是所有植物光合作用碳同化的基本途径。