【中国农大CAU 植物生理】15 c 第七章 光合碳同化
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植物生理学_湖南农业大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.在许多植物中,同化物运输的主要形式是什么?()答案:蔗糖2.组成细胞膜糖脂的糖主要是()。
答案:半乳糖3.土壤水分含量较少时,能使根冠比值()。
答案:变大4.对生长素反应最敏感的器官是()。
答案:根5.五大类激素中结构最简单的激素是()。
答案:乙烯6.目前已经确定的植物必需矿质元素有()。
答案:167.一般情况下,控制种子发芽与否的最重要环境因素是()。
答案:水分8.一般抗旱作物的特点是()。
答案:根系发达9.玉米耐旱主要是因为它()。
答案:根系深广10.发现光合作用固定CO2的C4途径的植物生理学家是()。
答案:Kortschak11.()和光还原是产生ATP和NADPH的两个光诱导过程。
答案:光合磷酸化12.光合作用的作用中心色素是()。
答案:一种特殊状态的叶绿素a13.短日植物北种南移选什么样生育期品种更易成功?()答案:晚熟的14.一般认为有生理活性的光敏素是()。
答案:Pfr15.暗期初照射远红光,对长日植物成花的效应是()。
答案:促进16.下列哪两位科学家被认为是现代植物生理学的二位主要创始人。
()答案:J.Sachs和W.Pfeffer17.以下叙述,仅()是正确的。
答案:Rubisco的大亚基由叶绿体基因编码,小亚基由核基因编码18.植物激素和植物生长调节剂最根本的区别是()。
答案:二者的合成方式不同19.“酸雨”的原因是由于空气中()含量太高。
答案:二氧化硫20.细胞核与细胞质之间的通道是()。
答案:核孔膜21.()在细胞内能起骨架作用,与细胞分裂和细胞运动密切相关,而且在细胞壁形成中起重要作用。
答案:微管22.伸展蛋白是细胞中一种富含()的糖蛋白。
答案:羟氨酸23.表现根系主动吸水的证据有()。
答案:伤流现象24.土壤温度过低使植物根系吸水困难的原因有()。
答案:根系生长缓慢,减低吸收面积25.因为植物有无氧呼吸能力,所以较短的缺氧不会使植物死亡。
关于光合作用的碳同化的基本内容CO2同化(CO2assimilation)是光合作用过程中的一个重要方面。
碳同化是通过和所推动的一系列CO2同化过程,把CO2变成糖类等有机物质。
高等植物固定CO2的生化途径有3条:卡尔文循环、C4途径和景天酸代谢途径。
其中以卡尔文循环为最基本的途径,同时,也只有这条途径才具备合成淀粉等产物的能力;其他两条途径不普遍(特别是景天酸代谢途径),而且只能起固定、运转CO2的作用,不能形成淀粉等产物。
1. 卡尔文循环— C3途径卡尔文循环是所有植物光合作用碳同化的基本途径,大致可分为3个阶段,即羧化阶段、还原阶段和更新阶段。
1)羧化阶段:CO2必须经过羧化阶段,固定成羧酸,然后被还原。
核酮糖 -1,5 -二磷酸(RuBP)是CO2的接受体,在核酮糖 -1,5 -二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)作用下,和CO2形成中间产物,后者再与1分子H2O反应,形成2分子的甘油酸 -3 -磷酸(PGA),这就是CO2羧化阶段。
2)还原阶段:甘油酸 -3 -磷酸被ATP磷酸化,在甘油酸 -3 -磷酸激酶催化下,形成甘油酸 -1,3 -二磷酸(DPGA),然后在甘油醛 -3 -磷酸脱氢酶作用下被NADPH + H+还原,形成甘油醛-3磷酸(PGAld)。
3)更新阶段:更新阶段是PGAld进过一系列的转变,再形成RuBP的过程,也就是RuBP的再生阶段。
2. C4途径在前人研究的基础上,Hatch和Slack(1966)发现甘蔗和玉米等的CO2固定最初的稳定产物是四碳二羧酸化合物(苹果酸和天冬氨酸),故称为四碳二羧酸途径(C4 -dicarboxylicacidpathway),简称C4途径,亦称为Hatch-Slack途径。
具有这种碳同化途径的植物称为C4植物(C4plant)。
C4途径包括羧化、转变、脱羧与还原、再生四个步骤。
1)羧化:C4途径的CO2受体是叶肉细胞质中的PEP(磷酸烯醇式丙酮酸),在烯醇丙酮磷酸羧激酶(PEPC)催化下,固定HCO3-(CO2溶解于水),生成草酰乙酸(OAA)。
光合作用之碳同化途径碳同化又称为CO2固定,是指植物利用光反应中形成的ATP和NADPH,将CO2转化为有机物的过程。
二氧化碳同化是在叶绿体的基质中进行的,有许多种酶参与反应。
根据碳同化过程中最初产物所含碳原子的数目以及碳代谢的特点,高等植物的碳同化途径有三条,即C3途径、C4途径和CAM(景天酸代谢)途径。
一、C3途径碳以二氧化碳的形态进入并以糖的形态离开卡尔文循环。
在这个循环中CO2固定的最初产物是一种三碳化合物,故又称C3途径。
C3途径可分为三个阶段: 羧化、还原和二磷酸核酮糖的再生。
大部分植物会将吸收到的一分子CO2通过1,5-二磷酸核酮糖羧化酶的作用整合到一个五碳糖分子1,5-二磷酸核酮糖(RuBP)的第二位碳原子上。
此过程称为CO2的固定。
这一步反应的意义是,把原本并不活泼的二氧化碳分子活化,使之随后能被还原。
但这种六碳化合物极不稳定,会立刻分解为两分子的三碳化合物3-磷酸甘油酸。
后者在光反应中生成的NADPH+还原,此过程需要消耗ATP。
产物是3-磷酸丙糖。
后来经过一系列复杂的生化反应,一个碳原子将会被用于合成葡萄糖而离开循环。
剩下的五个碳原子经一些列变化,最后在生成一个1,5-二磷酸核酮糖,循环重新开始。
循环运行六次,生成一分子的葡萄糖。
二、C4途径CO2同化的最初产物不是C3途径中的三碳化合物(3-磷酸甘油酸),而是四碳化合物(苹果酸或天门冬氨酸)的植物,称C4植物。
C4植物主要是生活在干旱热带地区的植物,如玉米、甘蔗等。
在这种环境中,植物若长时间开放气孔吸收CO2,会导致水分通过蒸腾作用过快的流失。
所以,植物只能短时间开放气孔,CO2的摄入量必然少。
植物必须利用这少量的CO2进行光合作用,合成自身生长所需的物质。
C4植物的维管束周围有两种不同类型的细胞:靠近维管束的内层细胞称为鞘细胞,围绕着鞘细胞的外层细胞是叶肉细胞。
两种不同类型的细胞各具不同的叶绿体。
围绕着维管束鞘细胞周围的排列整齐致密的叶肉细胞中的叶绿体,具有发达的基粒,而维管束鞘细胞的叶绿体中却只有很少的基粒,而有很多大的卵形淀粉粒。
植物光合碳同化过程嘿,朋友们!今天咱来聊聊植物光合碳同化过程,这可真是个神奇又有趣的事儿啊!你想想看,植物就像一个个小小的魔法工厂,而阳光就是启动这个魔法的钥匙。
植物们通过叶子这个神奇的器官,把阳光、二氧化碳和水融合在一起,制造出它们生长所需要的养分。
这就好像我们做饭一样,各种食材加在一起,经过一番操作,就变成了美味的食物。
在这个过程中,有个关键的步骤叫碳固定。
植物就像是个聪明的小工匠,把空气中的二氧化碳牢牢抓住,让它变成自己的一部分。
这多厉害呀!就好像我们抓住了一只调皮的小猴子,让它乖乖听话为我们做事儿。
然后呢,这些固定下来的碳会在植物体内进行一系列的变化和运输。
就像是货物在工厂里经过一道道工序,最后变成了我们需要的成品。
植物把这些碳加工成各种物质,让自己长得更壮实、更漂亮。
你说植物是不是特别了不起?它们不用我们帮忙,自己就能完成这么复杂又重要的工作。
而且它们还无私地为我们提供氧气,让我们能够呼吸到新鲜的空气。
这就好比是一个默默奉献的好朋友,一直在为我们付出,却从不求回报。
我们每天都能看到各种各样的植物,它们有的高大挺拔,像个威风凛凛的大将军;有的小巧玲珑,像个可爱的小精灵。
但不管它们是什么样子,都在努力地进行着光合碳同化过程。
有时候我就想啊,如果我们人类也能像植物一样,利用阳光和一些简单的物质就能制造出我们需要的东西,那该多好啊!不用辛苦地工作,不用为了生活奔波。
但反过来一想,正是因为有了这些努力和付出,我们的生活才变得更加丰富多彩呀!所以啊,我们要好好珍惜植物,爱护它们,保护它们的生存环境。
因为它们不仅仅是美丽的风景,更是我们生活中不可或缺的一部分。
它们的光合碳同化过程,就像是一场无声的魔术表演,一直在为我们的生活创造着奇迹。
植物的世界真是奇妙无比啊!它们用自己独特的方式,为这个世界增添了生机和活力。
让我们一起走进植物的世界,去感受它们的神奇和魅力吧!。
第一章植物的水分生理●水势:水溶液的化学势与纯水的化学势之差,除以水的偏摩尔体积所得商。
●渗透势:亦称溶质势,是由于溶质颗粒的存在,降低了水的自由能,因而其水势低于纯水水势的水势下降值。
●压力势:指细胞的原生质体吸水膨胀,对细胞壁产生一种作用力相互作用的结果,与引起富有弹性的细胞壁产生一种限制原生质体膨胀的反作用力。
●质外体途径:指水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动,阻力小,移动速度快。
●共质体途径:指水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝,移动到另一个细胞的细胞质,形成一个细胞质的连续体,移动速度较慢。
●渗透作用:水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。
●根压:由于水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力。
●蒸腾作用:指水分以气体状态,通过植物体的表面〔主要是叶子,从体散失到体外的现象。
●蒸腾速率:植物在一定时间单位叶面积蒸腾的水量。
●蒸腾比率:光合作用同化每摩尔CO2所需蒸腾散失的水的摩尔数。
●水分利用率:指光合作用同化CO2的速率与同时蒸腾丢失水分的速率的比值。
●聚力学说:以水分具有较大的聚力足以抵抗力,保证由叶至根水柱不断来解释水分上升原因的学说。
●水分临界期:植物对水分不足特别敏感的时期。
1.将植物细胞分别放在纯水和1mol/L 蔗糖溶液中,细胞的渗透势、压力势、水势及细胞体积各会发生什么变化?答:在纯水中,各项指标都增大;在蔗糖中,各项指标都降低。
2.从植物生理学角度,分析农谚"有收无收在于水"的道理。
答:水,孕育了生命。
陆生植物是由水生植物进化而来的,水是植物的一个重要的"先天"环境条件。
植物的一切正常生命活动,只有在一定的细胞水分含量的状况下才能进行,否则,植物的正常生命活动就会受阻,甚至停止。
可以说,没有水就没有生命。
在农业生产上,水是决定收成有无的重要因素之一。
水分在植物生命活动中的作用很大,主要表现在4个方面:水分是细胞质的主要成分。