5第五章 植物的光合作用复习题参考答案

第五章植物的光合作用复习题参考答案
一、名词解释
1、光反应( light 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的固定、还原及碳水化合物的形成。

2、C
3途径(C
3
pathway )与C
4
途径(C
4
pathway )：以RUBP为CO
2
受体、CO
2
固定后的最初产物为PGA的光合途径为C
3途径；以PEP为CO
2
受体、CO
2
固定后
的最初产物为四碳双羧酸的光合途径为C
4
途径。

3、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PSI的中心色素为叶绿素a P700，PSII的中心色素为叶绿素a P680.
4、反应中心( reaction center)：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、红降现象(red drop )：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。

10、量子效率(quantum efficiency )：又称量子产额或光合效率。

指吸收一个光量子后放出的氧分子数目或固定二氧化碳的分子数目。

11、量子需要量(quantum requirement )：同化1分子的CO
2
或释放1分子
的0
2
所需要的光量子数目。

12、爱默生增益效应( Emerson enhancement effect)：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。

13、PQ循环(plastoquinone cycle )：伴随PQ的氧化还原，可使2H+从间质移至类囊体膜内空间，即质子横渡类囊体膜，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(photosynthetic pigment)：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。

15、光合作用(photosynthesis )：绿色植物吸收光能，同化C0
2和H
2
0，制
造有机物质，并释放0
2
的过程。

16、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。

17、反应中心色素(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。

18、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。

19、激子传递(exciton transfer )：激子通常是指非金属晶体中由电子激发的量子，在相同分子内部依靠激子传递来转移能量的方式。

20、共振传递(resonance transfer )：在光合色素系统中，依靠高能电子振动在分子内传递能量的方式。

21、解偶联剂(uncoupler )：能消除类囊体膜(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O
2
的关系提出的解释水氧化机制的一种模型。

每吸收一个光量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
(photosynthetic phosphorylation,photophosphorylation )：叶绿体(或载色体)在光下把无机磷和ADP转化为ATP的过程。

25、光呼吸(photorespiration )：植物的绿色细胞在照光下放出CO
2
和吸
收0
2
的过程。

26、光补偿点(light compensation point )：光合过程中吸收的C0
2
和呼
吸过程中放出的C0
2
等量时的光照强度。

27、C0
2补偿点(CO
2
compensation point )：当光合吸收的C0
2
量与呼吸释
放的C0
2量相等时，外界的CO
2
浓度。

28、光饱和点(light saturation point )：增加光照强度，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量的百分比。

30、光合速率(photosynthetic rate )：单位时间单位叶面积吸收CO
2
的量
(或释放O
2
的量)。

31、C
3-C
4
中间植物(C
3
-C
4
intermediate plant )：指形态解剖结构和生理生
化特性介于C
3植物与C
4
植物之间的植物。

32、光合滞后期(lag phase of photosynthesis )：置于暗中或弱光中的植物转入合适的的光照条件下，其光合速率上升至稳态值所经历的时间。

33、叶面积系数(leaf area index ,LAI )：绿叶面积与土地面积之比(LAI)。

34、共质体(symplast )与质外体(apoplast )：无数细胞的细胞质，通过胞间连丝联成一体，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。

35、压力流动学说(pressure flow theory )：其基本论点是有机物在筛管中隨着液体的流动而移动，这种液体流动的动力是由于输导系统两端的压力势差引起的。

36、细胞质泵动学说(cytoplasmic 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、有节奏的收缩与舒张，把细胞质长距离泵走，糖分随之流动。

37、代谢源(metabolic source )与代谢库(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官。

38、比集转运速率（specific mass transfer rate ,SMTR）：指在单位时间内，通过单位韧皮部横截面积的有机物质的量。

39、运输速度(transport velocity )：单位时间内有机物质运输的距离。

40、溢泌现象(overflow phenomenon )：韧皮部筛管被刺穿后，从伤口处有汁液分泌出来，这种现象称溢泌现象。

41、P-蛋白(P - protein )：亦称韧皮蛋白(phloem - protein)。

是在细胞质中存在的构成微管结构的蛋白质，可以利用ATP的能量，推动微管的收缩，从而推动物质的长距离运输。

42、有机物质装载(organic matter loading )：指同化物从筛管周围的叶源细胞装载到筛管中的过程。

43、有机物质卸出(organic matter unloading) ：指同化物从筛管卸出到库细胞的过程。

44、收缩蛋白学说(contractile 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ATP，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。

45、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中，质子与糖一同进入韧皮部细胞。

46、磷酸运转器(phosphate translocator )：位于叶绿体内膜上承担输出磷酸丙糖和输入Pi的运转器。

47、界面扩散( boundary layer diffusion)：指物质在两个互不相容的液体或液体与气体之间的界面上进行的扩散。

48、可运库(available transport sink)与非运库
(nonavailable transport sink )：叶内蔗糖的输出率与蔗糖的浓度有关，当蔗糖的浓度低于某一阈值时，对其输出有限制作用，这种低于阈值的糖称为非运库；而高于阈值的糖称为可运库。

49、转移细胞(transfer cells)：在共质体与质外体的交替运输过程中，有一种特化的细胞起运转过渡作用。

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。

这种细胞称转移细胞。

50、出胞现象(exocytosis)：转移细胞的皱褶有时形成小囊泡，囊泡的运动还可以挤压物质向外分泌到输导系统，这种现象称为出胞现象。

51、生长中心(growth center )：指生长旺盛，代谢强的部位。

如茎生长点。

52、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。

53、供应能力(supply ability )：指源内有机物质能否输出以及输出多少的能力。

54、竞争能力(compete ability )：指库中能否输入同化物以及输入多少的能力。

55、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。

二、缩写符号翻译
1、Fe-S—铁硫蛋白；
2、Mal—苹果酸；
3、0AA—草酰乙酸；
4、BSC—维管束鞘细胞；
5、CF
l
_Fo—偶联因子复合物；6、NAR—净同化率；7、PC—质体蓝素；
8、CAM—景天科植物酸代谢；9、NADP＋—氧化态辅酶Ⅱ；10、Fd—铁氧还蛋白；
11、PEPCase—PEP羧化酶；12、RuBPO—RuBP加氧酶；13、P680—吸收峰波长为680nm的叶绿素a；P700—吸收峰波长为700nm的叶绿素a ；14、PQ—质体醌；
15、PEP—磷酸烯醇式丙酮酸；16、PGA—3-磷酸甘油酸；17、Pn—净光合速率；
18、Pheo—去镁叶绿素；19、PSP—光合磷酸化；20、Q—半醌离子；21、RuBP —l,5-二磷酸核酮糖；22、RubisC(RuBPC)—RuBP羧化酶；23、Rubisco(RuBPCO)—RuBP羧化酶/加氧酶；24、LSP-光饱和点；25、LCP-光补偿点；26、DCMU-二氯苯基二甲基脲，敌草隆；27、FNR-铁氧还蛋白- NADP＋还原酶;28、LHC-聚光色素复合体；29、 pmf-质子动力；30、 TP-磷酸丙糖；31、 PSI-光系统 I；32、PSII-光系统II。

三、填空题
1、CO
2，H
2
0，叶绿体间质，类囊体膜(光合膜)；2、H
2
0，NADP＋；3、ATP
及NADPH，碳水化合物；4、红，绿；5、光，温度，水分，矿质营养，O
2
；6、PC，
Fd，原初电子供，受体，中心色素；7、光合作用可能包括两个光系统；8、光合
膜PSI，PSII，Cytb
6/f
，ATP酶四类蛋白复合体；9、光，暗，光能向活跃化学能，活跃化学能向稳定化学能；10、表观光合速率，呼吸速率；11、100 ，外， P 700 ，175 ，内， P 680；12、原初反应，电子传递与光合磷酸化，碳素同化作用；13、光能的吸收，传递，光能转变成电能，类囊体膜；14、原初反应；15、非环式光
合磷酸化，环式光合磷酸化，假环式光合磷酸化，非环式光合磷酸化；16、 C
3
，
C
4
， PEP ， PEP 羧化酶，草酰乙酸，叶肉， RuBP ， RuBP 羧化酶， 3 –
磷酸甘油酸，叶肉；17、 H
2
O；18、卡尔文，同位素示踪，纸谱色层分析；19、反应中心色素分子，原初电子供体，原初电子受体；20、P 700 ， P 680 ；21、700nm ， 680nm； 22、2 ，3 ，12 ，18； 23、ATP ， NADPH+H +； 24、H 2 O ，
NADP +； 25、原初反应，电子传递与光合磷酸化， ATP ， NADPH+H +， O
2
，类囊体膜；26、 RuBP羧化酶， NADP –磷酸甘油醛脱氢酶， FBP 磷酸酯酶，SBP 磷酸酯酶， Ru5P 激酶；27、CAM ， C3 ，夜间气孔张开，夜间有机酸含量
高；28、50 μmol/mol 左右， 0～5 μmol/mol ， PEP 羧化酶对 CO
2
的亲和
能力强；29、CO
2，液泡， CO
2
；30、叶肉，维管束鞘；31、 PEP ， CO
2
， OAA ，
RuBP ， CO
2
， PGA； 32、乙醇酸，葡萄糖，叶绿体，过氧化体，线粒体，线粒体；33、乙醇酸， RuBP 加氧；34、 RuBP 羧化酶 - 加氧酶（ Rubisco ），羧化，加氧；35、叶绿体，叶绿体，过氧化体，叶绿体，线粒体；36、卡尔文，米切尔，爱默生，明希；37、C3 ， C4 ， CAM 代谢途径， C3 ，糖；38、小麦，
大豆，棉花，玉米，甘蔗，高粱；39、CO
2/O
2
比值高， CO
2
/O
2
比值低；40、
光照，温度，水分， CO
2
，矿质营养；41、光反应不能利用全部光能，暗反应
跟不上；42、H
2O 被氧化到 O
2
水平， CO
2
被还原到糖的（ CH
2
O ）水平，同时
伴有光能的吸收，转换与贮存；43、反应中心，聚光（天线）；44、叶绿体，细胞质；45、维管素鞘，叶肉；46、胡萝卜素，叶黄素，叶绿素 a ，叶绿素 b； 47、褐色，去镁叶绿素，翠绿色，铜代叶绿素；48、保护叶绿素不被破坏；49、流速，体积；50、气体流速，叶室温度，叶面积；51、光合速率，呼吸速率，光呼吸速
率，光补偿点，光饱和点（或 CO
2 补偿点， CO
2
饱和点，表观量子产额）；52、
苯，胡萝卜素，叶黄素，乙醇，皂化的叶绿素a ，皂化的叶绿素b； 53、密闭式，气封式，夹心式； 54、红，绿。

四、选择题
1、D；
2、C；
3、B；
4、D；
5、B；
6、B；
7、A；
8、D；
9、A； 10、
C ；11、C； 12、C； 13、 B； 14、C； 15、C； 16、A； 17、C； 18、A； 19、A； 20、A； 21、B； 22、C； 23、C 。

五、是非题
1、×；
2、√；
3、×；
4、√；
5、×；
6、×；
7、×；
8、×；
9、×； 10、√；11、√；12、√；13、√；14、×；15、×；
16、×； 17、×； 18、×；19、×；20、√；21、×； 22、×； 23、×；24、×；25、×； 26、×； 27、√； 28、√。

六、简答题
1、如何证明光合作用中释放的O
2是来自H
2
O而不是来自CO
2
？
答：用氧同位素标记的H
2O饲喂植物，照光后如果释放的O
2
是同位素标记的
O 2，则说明O
2
来自H
2
O。

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CO
2参与的条件下照光后有O
2
的释放。

2、植物的叶片为什么是绿色的?秋天树叶为什么会呈现黄色和红色?
答：光合色素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收很少，所以植物的叶片呈绿色。

秋天树变黄是由于低温抑制了叶绿素的的生物合成，已形成的叶绿素也被分解破坏，而类胡萝卜素比较稳定，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，体内可溶性糖多了，就形成较多的花色素，叶子就呈红色。

3、简要介绍测定光合速率的三种方法及原理。

答：(1)改良半叶法：主要是测定单位时间、单位面积叶片干重的增加量。

(2)红外线C0
2分析法：其原理是CO
2
对特定波长红外线有较强的吸收能力，CO
2
量的多少与红外线辐射能量降低量之间有一线性关系。

(3)氧电极法：氧电极由铂和银所构成，外罩以聚乙烯薄膜，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，溶氧量越高，电流愈强。

4、光合作用的全过程大致分为哪三大步骤?
答：(1)原初反应，即光能的吸收传递和转变为电能的过程。

(2)电子传递和光合磷酸化；即电能转变为活跃的化学能过程。

(3)碳同化，即活跃化学能转变为稳定的化学能过程。

5、光合作用电子传递中，PQ有什么重要的生理作用?
答：光合电子传递链中质体醌数量比其他传递体成员的数量多出好几倍，具有重要的生理作用：(1)PQ具有脂溶性，在类囊体膜上易于移动，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。

(2)伴随着PQ的氧化还原，将2H+从间质移至类囊体的膜内空间，既可传递电子，又可传递质子，有利于质子动力势形成,进而促进ATP的生成。

6、光合磷酸化有几个类型?其电子传递有什么特点?
答：光合磷酸化可分为三个类型：(1)非循环式光合NADP＋磷酸化，其电子
传递是一个开放通路。

(2)循环式光合磷酸化，其电子传递是一个闭合的回路。

(3)假循环式光合磷酸化，其电子传递也是一个开放的通路，但其最终电子受体不是，而是O
2。

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?
答：有三条：卡尔文循环、C
4
途径和景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途径和景天科酸代谢途径只起到固定
和转运CO
2
的作用。

8、C
3
途径是谁发现的?分哪几个阶段?每个阶段的作用是什么?
答：C
3
途径是卡尔文(Calvin)等人发现的。

可分为三个阶段：(1)羧化阶段。

C0
2
被固定，生成3-磷酸甘油酸，为最初产物。

(2)还原阶段。

利用同化力(NADPH、ATP)将3-磷酸甘油酸还原成3-磷酸甘油醛一光合作用中的第一个三碳糖。

(3)更新阶段。

光合碳循环中形成的3-磷酸甘油醛，经过一系列的转变，再重新形成RuBP的过程。

9、光合作用卡尔文循环的调节方式有哪几个方面?
答：(1)酶活性调节。

光通过光反应改变叶的内部环境，间接影响酶的活性。

如间质中pH的升高，Mg2+浓度升高，可激活RuBPCase和Ru5p激酶等。

如果在暗中这些酶活性下降。

(2)质量作用的调节。

代谢物的浓度可以影响反应的方向和速率。

(3)转运作用的调节。

叶绿体内的光合最初产物一磷酸丙糖，从叶绿体运到细胞质的数量，受细胞质里的Pi数量所控制。

Pi充足，进入叶绿体内多，就有利于叶绿体内磷酸丙糖的输出，光合速率就会加快。

10、在维管束鞘细胞内，C4途径的脱羧反应类型有哪几种?
答：(1)NADP苹果酸酶类型；(2)NAD苹果酸酶类型；(3)PEP羧激酶类型。

11、简述CAM植物同化C0
2
的特点。

答：这类植物晚上气孔开放，吸进C0
2
，在PEP羧化酶作用下与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
C0
2，放出的CO
2
参与卡尔文循环形成淀粉等。

具有两步羧化的特点。

12、氧抑制光合作用的原因是什么?
答：(1)加强氧与C0
2
对RuBP的结合竞争，提高光呼吸速率。

(2)氧能与 NADP
＋竞争接受电子，使NADPH合成量减少，使碳同化需要的还原能力减少。

(3)氧
接受电子后形成的超氧阴离子会破坏光合膜。

(4)在强光下氧参与光合色素的光氧化，破坏光合色素。

13、作物为什么会出现光合“午休”现象?
答：植物种类不同、生长条件不同，造成光合“午休”的原因也不同。

有以下几种原因：(1)中午水分供给不足、气孔关闭。

(2)C0
2
供应不足。

(3)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C0
2
的运输。

(4)中午时的高温低湿降低了碳同化酶的活性。

（5）生理钟调控。

14、追施N肥为什么会提高光合速率?
答：原因有两方面：一方面是间接影响，即能促进叶片面积增大，叶片数目增多，增加光合面积。

另一方面是直接影响，即促进叶绿素含量急剧增加，加速光反应。

氮亦能增加叶片蛋白质含量，而蛋白质是酶的主要组成成分，使暗反应顺利进行。

总之施N肥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。

答：光能利用率低的原因：(1)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。

(2)照到叶片上的光被反射、透射。

吸收的光能，大量消耗于蒸腾作用。

(3)叶片光合能力的限制。

(4)呼吸的消耗。

(5)CO
2
、矿质元素、水分等供应不足。

(6)病虫危害。

16、作物的光合速率高产量就一定高，这种说法是否正确，为什么？
答：不正确。

因为产量的高低取决于光合性能的五个方面，即光合速率、光合面积、光合时间和光合产物分配与消耗。

17、为什么说CO
2
是一种最好的抗蒸腾剂？
答：所有的抗蒸腾剂都是通过降低气孔导度来减少蒸腾，气孔导度降低的同
时不可避免地限制了CO
2向叶肉内的扩散，降低了光合速率。

而增加CO
2
不仅可
以降低气孔导度减少蒸腾，同时也增加了CO
2
向叶肉内的扩散速度，不至于因气孔导度的降低使光合下降。

18、把大豆和高粱放在同一密闭照光的室内，一段时间后会出现什么现象？为什么？
答：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CO
2补偿点高于C4植物高粱。

随着光合作用的进行，室内的CO
2
浓度越来越低，当
低于大豆的CO
2补偿点时，大豆便没有净光合只有消耗，不久便死亡。

此时的CO
2
浓度仍高于高粱的CO
2
补偿点，所以高粱仍然能够进行光合作用，当密闭室内的
CO
2浓度低于高粱的CO
2
补偿点时，高粱便因不能进行光合作用而死亡。

19、如何证明C
3
途径CO
2
的受体是RuBP，而CO2固定后的最初产物是3-PGA？答：给植物饲喂标记的14CO2，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，用纸层析分析结合放射自显影方法追踪14C在各种化
合物出现的先后次序。

最早标记的化合物即为CO2固定后的最初产物，在C
3
植
物中最早标记的化合物是3-PGA。

用同样的技术结合动力学实验结果表明，当CO
2浓度突然下降时，RUBP的量急剧增高，而3-PGA的量则相应急剧下降，说明3-PGA 是RuBP的羧化产物，故CO2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的量不至于升高。

20、糖浓度与能量供应状况如何调节有机物质的运输？
答：叶片中蔗糖的浓度对输出速率有明显的调节作用。

叶片中蔗糖的浓度高于某一阈值时，明显地提高输出率，低于这一阈值时，则明显地降低输出率。

前者属于可运库，后者属于非运库。

同化物的主动运输需要能量供应。

充足的能量供应有利于同化物的运输。

ATP的作用一方面作为直接的动力，另一方面可通过提高膜透性而对运输起作用。

21、植物激素如何调节有机物质的运输与分配？
答：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，其它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：（1）激素与质膜上的受体结合，产生去极化作用，降低膜势；（2）植物激素改变膜的物理、化学性质，提高膜透性；（3）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酶。

22、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？
答：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、蘖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。

它决定了有机物质分配的特点。

23、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？
答：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，有人提出了糖-质子协同转移模型。

该模型的要点如下：在筛管分子或伴胞的质膜中，H＋-ATP酶不断地将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。

24、有机物质的分配与产量的关系如何？
答：作物的经济产量＝生物产量×经济系数，而经济系数与同化物的分配有关。

在一定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，提高经济系数。

否则，生物产量高，经济产量并不一定高。

25、为什么“树怕剥皮”？
答：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。

26、“三蹲棵”在生产上有何意义？
答：“三蹲棵”是指秋季将玉米连根拔出，并不立即收获，将玉米连穗带棵放置一段时间后再收获，这样可以提高产量5％～10％。

主要是利用有机物质可以再利用的特点，将茎杆中积累的有机物质充分的转运到穗中，从而提高产量。

27、一株马铃薯在100天内块茎增重250克，其中有机物质占24％，地下茎韧皮部横截面积0.004cm2,求同化物运输的比集运量。

答：比集转运速率＝单位时间内转运的物质的量/韧皮部的横截面积＝（250×40％）/ （0.004×24×100）＝6.25(g/cm2.h)答：同化物运输的比集转运速率为6.25g/cm2.h。

七、论述题
1、试评价光呼吸的生理功能。

答：光呼吸是具有一定的生理功能的，但也有害处。

(1)回收碳素：通过C
2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CO
2
)。

(2)
维持C
3光合碳循环的运转：在叶片气孔关闭或外界CO
2
浓度降低时，光呼吸释放
的CO
2能被C
3
途径再利用，以维持C
3
光合碳循环的运转。

(3)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、ATP/ADP的比值增高，由光激发的高能电子会传递给O
2
，形成超氧阴离子自由基O2.－，O2.－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O2.－的形成，从而保护光合机构。

(4)消除乙醇酸：乙醇酸对细胞有毒害作用，它的产生在代谢中是不可避免的。

光呼吸是消除乙醇酸的代谢，使细胞免受伤害。

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，不仅不能贮备能量，还消耗大量能量
2、C
4植物比C
3
植物的光呼吸低,试述其原因？
答：C
4
植物光呼吸低。

因为光呼吸是由RuBP加氧酶催化RuBP加氧造成的。

C 4植物在叶肉细胞中只进行由PEP羧化酶催化的羧化活动，且PEP羧化酶对C0
2
亲和力高，固定C0
2的能力强，在叶肉细胞形成C
4
二羧酸之后。

再转运到维管束
鞘细胞，脱羧后放出C0
2，就起到了”CO
2
泵”的作用，增加了维管束鞘细胞中的
CO
2
浓度，抑制了鞘细胞中Rubisco的加氧活性并提高了它的羧化活性，有利于
CO
2的固定和还原，不利于乙醇酸形成，不利于光呼吸进行，所以C
4
植物光呼吸
值很低。

而C
3植物，在叶肉细胞内固定C0
2
，叶肉细胞的CO
2
／0
2
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C
3植物中RuBPP羧化酶对CO
2
亲和力低，此外，光呼吸释放的CO
2
，不易被重新固定。

3、论述提高植物光能利用率的途径和措施有哪些？
答：(1)增加光合面积：①合理密植；②改善株型。

(2)延长光合时间：①提高复
种指数；②延长生育期；③补充人工光照。

(3)提高光合速率：①增加田间CO
2浓度；②降低光呼吸；③减缓逆境对光合的抑制作用；④减轻光合午休；⑤延缓早衰。

4、请说明测定光呼吸的原理。

答：（1）光呼吸受氧浓度的影响当大气中含氧量从21%降至1～3%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，因此可以分别测定3%和21% O
2
下的光合速率，两者之差便为光呼吸速率。

（2）测定叶片在光下的吸氧量在光下测定在无CO
2
空气中叶片的吸氧量。

也可以用18O
2标记，测定叶片在光下对18O
2
的吸收速率。

（3）测定无CO
2空气中CO
2
的释放量在光下，通入无CO
2
的气体到叶室中，
然后测定叶片CO
2的释放量。

也可以用14CO
2
饲喂，先使叶片在光下同化14CO
2
一段
时间，然后通入无CO
2的气体，并测定叶片释放出的14CO
2
量。

可以用光下释放的
14CO
2量和黑暗中释放的14CO
2
量的比值表示。

（4）测定从光转暗后的CO
2
猝发将C
3
植物叶片放入叶室，照光一段时间后
停止照光，则有CO
2释放高峰，一般认为停止光照后的CO
2
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？
答：环境因素水分、光照、温度、矿质等，对同化物的运输均有较大的影响。

温度：糖的运输速率以20℃～30℃最快，高于或低于这个温度范围，运输速率下降。

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。

水分胁迫使水势降低，光合降低，叶片中可运态蔗糖的浓度降低，影响输出速率。

矿物质，如N、P、K、B等都会对有机物质的运输产生影响。

N：N多，营养生长过旺，不利于物质向产品器官输出；N少则会引起叶片的早衰，C/N比适中对运输有利。

P：P可以促进光合，促进可运态蔗糖浓度的提高，促进ATP的合成，所以可以促进物质的运输。

K：K能促进库内蔗糖向淀粉的转化，维持库源两端的压力差，有利于物质的运输。

B：B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。