第四篇呼吸作用植物生理学
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植物生理学题库(含答案)第四章植物呼吸作用一、名词解释1.呼吸作用:指生活细胞内的有机物质,在一系列酶的参与下,逐步氧化分解,同时释放能量的过程。
2.有氧呼吸:指生活细胞在氧气的参与下,把某些有机物质彻底氧化分解,放出CO2并形成水,同时释放能量的过程。
3.糖酵解:指在细胞质内所发生的,由葡萄糖分解为丙酮酸的过程。
4.三羧酸循环:丙酮酸在有氧条件下,通过一个包括三羧酸和二羧酸的循环而逐步氧化分解CO2的过程。
5.生物氧化:指有机物质在生物体内进行氧化,包括消耗氧,生成CO2和H2O,放出能量的过程。
6.呼吸链:呼吸代谢中间产物的电子和质子,沿着一系列有顺序的电子传递体组成的电子传递途径,传递到分子氧的总轨道。
7.P/O比:指呼吸链中每消耗1个氧原子与用去Pi或产生ATP的分子数。
8.氧化磷酸化:是指呼吸链上的氧化过程,伴随着ADP被磷酸化为ATP的作用。
9.巴斯德效应:指氧对发酵作用的抑制现象。
10.细胞色素:为一类含有铁卟啉的复合蛋白。
细胞色素辅基所含的铁能够通过原子价的变化逆向传递电子,在生物氧化中,它是一种重要的电子传递体。
11.呼吸速率:又称呼吸强度。
以单位鲜重千重或单位面积在单位时间内所放出的CO2的重量(或体积)或所吸收O2的重量(或体积)来表示。
12.呼吸商:又称呼吸系数。
是指在一定时间内,植物组织释放CO2的摩尔数与吸收氧的摩尔数之比。
13.抗氰呼吸:某些植物组织对氰化物不敏感的那部分呼吸。
即在有氰化物存在的情况下仍能够进行其它的呼吸途径。
14.无氧呼吸:指在无氧条件下,细胞把某些有机物分解为不彻底的氧化产物。
二、是非题(True or false)( ×)1.所有生物的生存都需要O2。
( ×)2.糖酵解途径是在线粒体内发生的。
( √ )3.在种子吸水后种皮未破裂之前,种子主要进行无氧呼吸。
( ×)4.戊糖磷酸途径在幼嫩组织中所占比例较大,在老年组织中所占比例较小。
第四章呼吸作用一、名词解释1、呼吸作用:生物体内的有机物质通过氧化还原而产生CO2,同时释放能量的过程。
2、有氧呼吸:指生活细胞在氧气的参与下,把某些有机物质彻底氧化分解,放出CO2并形成水,同时释放能量的过程。
3、三羧酸循环:丙酮酸在有氧条件下由细胞质进入线粒体逐步氧化分解,最终生成水和二氧化碳。
4、生物氧化:指有机物质在生物体内进行氧化分解,生成CO2和H2O,放出能量的过程。
5、呼吸链:呼吸代谢中间产物的电子和质子,沿着一系列有序的电子传递体组成的电子传递途径,传递到氧分子的总轨道。
6、氧化磷酸化:在生物氧化过程中,电子经过线粒体的呼吸链传递给氧(形成水分子),同时使ADP被磷酸化为ATP的过程。
7、呼吸商:又称呼吸系数。
是指在一定时间内,植物组织释放CO2的摩尔数与吸收氧的摩尔数之比。
8.糖酵解:胞质溶胶中的己糖在无氧或有氧状态下分解成丙酮酸的过程。
二、填空题1、呼吸作用的糖的分解代谢途径中,糖酵解和戊糖磷酸途径在细胞质中进行;三羧酸循环途径在线粒体中进行。
三羧酸循环是英国生物化学家Krebs 首先发现的。
2、早稻浸种催芽时,用温水淋种和时常翻种,其目的就是使呼吸作用正常进行。
当植物组织受伤时,其呼吸速率加快。
春天如果温度过低,就会导致秧苗发烂,这是因为低温破坏了线粒体的结构,呼吸“空转”,缺乏能量,引起代谢紊乱的缘故。
3.呼吸链的最终电子受体是O2氧化磷酸化与电子传递链结偶联,将影响_ ATP _的产生。
4.糖酵解是在细胞细胞基质中进行的,它是有氧呼吸和无氧呼吸呼吸的共同途径。
5.氧化磷酸化的进行与ATP合酶密切相关,氧化磷酸化与电子传递链解偶联将影响__ ATP__的产生。
6.植物呼吸过程中,EMP的酶系位于细胞的细胞基质部分,TCA的酶系位于线粒体的线粒体基质部位,呼吸链的酶系位于线粒体的嵴部位。
7. 一分子葡萄糖经有氧呼吸彻底氧化,可净产生__38__分子ATP,•需要经过__6_底物水平的磷酸化。
植物生理学04呼吸作用呼吸作用是植物维持生命活动的关键过程之一、它是指植物通过氧气和糖在细胞内进行氧化还原反应,从而产生能量和二氧化碳的过程。
呼吸作用不仅能提供生命活动所需的能量,还能使植物控制体内的氧气和二氧化碳浓度。
呼吸作用在植物中分为两个过程:有氧呼吸和乳酸发酵。
有氧呼吸是指在充分供氧的条件下,植物以糖为底物,通过线粒体中的氧化还原反应产生能量、二氧化碳和水。
这是植物维持正常生命周期和生长发育的主要途径,也是光合作用的产物被利用的途径。
乳酸发酵是指在供氧不足的情况下,植物将糖转化为乳酸来产生能量。
有氧呼吸是通过三个主要步骤实现的:糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化。
在糖酵解阶段,糖分子被分解成两分子的丙酮酸,然后再转化为乙酸,并进一步氧化生成还原辅酶NADH。
在三羧酸循环中,乙酸被氧化为二氧化碳,进一步产生ATP。
氧化磷酸化是最终产生ATP的过程,通过线粒体内部的电子传递链和ATP合成酶,将NADH和FADH2的能量转化为ATP和水。
其次,呼吸作用能够调节植物体内的氧气和二氧化碳浓度。
在光合作用中,植物通过吸收二氧化碳、释放氧气来合成有机物质。
然而,当光照强度降低或夜间无光时,植物停止光合作用,而进行呼吸作用。
这时,植物通过呼吸作用释放二氧化碳,保持了氧气和二氧化碳之间的平衡。
另外,呼吸作用还受到许多生态因素的调节。
温度是一个重要的调节因子,温度升高可以促进呼吸作用的进行,但也增加了氧化酶的活性,进而加速能量的消耗。
光照和氧气浓度也会影响呼吸作用。
高光照强度和氧气浓度会抑制呼吸作用,因为它们促进了光合作用,提供了足够的能量。
而低光照和氧气浓度则有助于呼吸作用的进行。
总之,呼吸作用是植物维持生命活动的重要过程之一,通过氧气和糖的氧化还原反应产生能量和二氧化碳。
它不仅提供了生长和发育所需的能量,还能调节植物体内的氧气和二氧化碳浓度,以适应不同的环境条件。
了解植物的呼吸作用有助于我们更好地理解植物的生命活动和生态适应性。
植物生理学习题大全—第章植物(d e)呼吸作用TPMK standardization office TPMK5AB- TPMK08- TPMK2C- TPMK18第四章植物(de)呼吸作用一. 名词解释呼吸作用(respiration):指生活细胞内(de)有机物质,在一系列酶(de)催化下,逐步氧化降解并释放能量(de)过程.有氧呼吸(aerobic respiration):指生活细胞在氧气(de)参与下,把体内(de)有机物质彻底氧化分解为二氧化碳和水并释放能量(de)过程.无氧呼吸(anaerobic respiration):在无氧条件下,生活细胞把体内(de)有机物质分解为不彻底(de)氧化产物并释放能量(de)过程,也称发酵(fermentation ).糖酵解(glycolysis, EMP):在细胞质基质内发生(de),由己糖经过一些列酶促反应分解为丙酮酸(de)过程.戊糖磷酸途径(pentose phosphate pathway, PPP):在细胞质基质和质体内进行(de)葡萄糖直接氧化产生NADPH、磷酸戊糖和二氧化碳(de)酶促反应过程.底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation):底物分子(de)磷酸直接转到ADP 而形成ATP(de)过程.三羧酸循环 tricarboxylic acid cycle , TCAC):丙酮酸在有氧条件下,通过一个包括三羧酸和二羧酸(de)循环逐步分解脱氢、并释放二氧化碳(de)过程.又称为柠檬酸环或Kreds环,简称TCA循环.巴斯德效应(Pasteur effect):由巴斯德发现(de)氧气抑制发酵作用(de)现象.生物氧化(biological oxidation):有机物质在生物体内发生(de)氧化作用,包括消耗氧,生成二氧化碳和水并放出能量(de)过程.呼吸链(respiratory chain):呼吸代谢中间产物(de)电子和质子,沿着一系列有顺序(de)电子传递体传递到分子氧(de)总轨道.抗氰呼吸(cyanide resistant respiration):指某些植物组织或器官在氰化物存在(de)情况下仍能进行(de)呼吸.参与抗氰呼吸(de)末端氧化酶为交替氧化酶(抗氰氧化酶).末端氧化酶(terminal oxidase):处于生物氧化一系列反应(de)最末端,将底物脱下(de)氢或电子传递给分子氧,形成水或过氧化氢(de)氧化酶.氧化磷酸化(oxidative phosphorylation):指呼吸链上(de)氧化过程偶联ADP和无机磷酸形成ATP(de)作用.P/O:每吸收一个氧原子所酯化(de)无机磷分子数或形成ATP(de)分子数.细胞色素氧化酶(cytochrome oxidase):是植物体内最重要(de)末端氧化酶,包括Cyt a ,含有两个铁卟啉和两个铜原子,其作用是将 Cyt c(de)电子传给氧,生成水.和Cyt a3抗氰氧化酶(cyanide resistant respiration):又称交替氧化酶,该酶活性中心含有铁,其功能是将经泛醌和FP传来(de)电子交给氧,生成水.酒精发酵(alcoholic fermentation):植物(de)一种无氧呼吸方式,反应(de)产物是酒精和二氧化碳.解偶联(uncoupling):指呼吸链与氧化磷酸化(de)偶联遭到破坏(de)现象.能荷(energy charge):是对细胞内腺苷酸ATP-ADP-AMP体系中可利用(de)高能磷酸键(de)一种度量.其数值为(ATP+0.5ADP)/(ATP+ADP+AMP ).反馈调节(feedback regulation):指整个反应体系中某些中间产物或终产物对其前面某一步反应速率所产生(de)影响.使反应速率加快(de)称为正反馈 , 使反应速率减慢(de)称为负反馈.呼吸速率(respiratory rate):单位鲜重、干重(de)植物组织在单位时间内所释放二氧化碳(de)量或吸收氧气(de)量.也称呼吸强度.呼吸商(respiratory quotient , RQ):在一定时间内,植物组织释放二氧化碳(de)摩尔数与吸收氧气(de)摩尔数之比.也称呼吸系数(respiratory coefficient).呼吸跃变(respiration climacteric):果实成熟过程中,呼吸速率突然上升,然后又很快下降(de)现象.):温度每升高10℃,呼吸速率所增加(de)倍数.温度系数(temperature coefficient,Q10无氧呼吸消失点(anaerobic respiration extinction point):使无氧呼吸完全停止时环境中最低(de)氧浓度.称无氧呼吸熄灭点.生长呼吸(growth respiration):呼吸作用所产生(de)能量和中间产物主要用来合成植物生长所需要(de)物质,这种呼吸称为生长呼吸.维持呼吸(maintenance respiration):呼吸作用所产生(de)能量除部分用于维持细胞存活外,大部分以热能形式散失,这种呼吸称为维持呼吸.硝酸盐呼吸(nitrate respiration):在发生硝酸盐还原时,以硝酸盐代替分子氧作为氧化剂,细胞耗氧量减少,这种呼吸称为硝酸盐呼吸.伤呼吸(wound respiration):植物组织因受到伤害而增强(de)呼吸.盐呼吸(salt respiration):将植物幼苗从蒸馏水转移到稀盐溶液时,其根系呼吸速率增加,这种呼吸称为盐呼吸.呼吸作用氧饱和点(respiration oxygen saturation point):一定条件下,当氧浓度升高到某一值时,呼吸速率不再增加,这时环境(de)氧浓度称为呼吸作用氧饱和点.安全含水量(safety water content):是指能使种子安全贮藏(de)种子(de)含水量,也称为安全水.二. 符号缩写Cyt : 细胞色素CoQ : 辅酶 Q DNP : 2, 4-二硝基苯酚EMP: 糖酵解FAD: 黄素腺嘌呤二核苷酸 FMN : 黄素单核苷酸FP : 黄素蛋白GSSG: 氧化态谷胱甘肽 PAL : 苯丙氨酸解氨酶PPP: 戊糖磷酸途径HMP : 己糖磷酸途径RQ : 呼吸系数 , 呼吸商TCA: 三羧酸循环 UQ : 泛醌三. 简答题1. 呼吸作用(de)生理意义是什么①提供能量:呼吸作用通过氧化磷酸化和底物水平磷酸化形成ATP,供植物生命活动需要.②提供原料:呼吸作用产生(de)许多中间产物是合成碳水化合物、脂肪、蛋白质、核酸和各种生理活性物质(de)原料,从而构成植物体,调节植物(de)生长发育.-(de)代谢还原,氨基酸和脂肪③提供还原力:呼吸作用产生(de)NAD(P)H可用于NO3(de)合成.④防御功能:通过呼吸作用可消除致病微生物产生(de)毒素或消除感染,通过呼吸作用可修复被昆虫或其他动物咬伤(de)伤口以及机械损伤.2. 糖酵解(de)反应阶段.①己糖磷酸化:淀粉或己糖活化,消耗ATP,将果糖转为1,6-二磷酸果糖;②磷酸己糖(de)裂解:磷酸己糖裂解为2分子磷酸丙糖,即3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮;③ATP和丙酮酸(de)生成:3-磷酸甘油醛氧化释放能量,经过3-磷酸甘油酸、磷酸烯醇式丙酮酸,形成ATP、NADH和H+,最终生成丙酮酸.3. 糖酵解(de)生理意义.①糖酵解普遍存在于动植物及微生物中,是有氧呼吸和无氧呼吸(de)共同途径.②糖酵解产生(de)中间产物和最终产物丙酮酸,化学性质十分活跃,可以合成产生其他物质.③糖酵解大部分反应是可逆(de),它为糖提供基本途径.④糖酵解释放一些能量,供生物体需要,尤其是厌氧微生物.4. 三羧酸循环(de)化学历程.在有氧条件下,糖酵解产生(de)丙酮酸进入线粒体,通过氧化脱羧生成乙酰CoA,然后再进入三羧酸循环彻底分解.①柠檬酸生成阶段:乙酰CoA和草酸乙酰在柠檬酸合酶催化下,形成柠檬酰CoA,然后加水生成柠檬酸.②氧化脱羧阶段:异柠檬酸(de)生成、异柠檬酸氧化脱羧、α-酮戊二酸氧化脱羧和琥珀酸生成,此阶段释放二氧化碳并合成ATP.③草酰乙酸(de)再生阶段:琥珀酸经过延胡索酸和苹果酸,最后生成草酰乙酸.5. 三羧酸循环(de)要点.①三羧酸循环是植物有氧呼吸(de)重要途径.②三羧酸循环中一系列(de)脱羧反应是呼吸作用中二氧化碳(de)主要来源.一分子丙酮酸经三羧酸循环可产生三分子二氧化碳;当外界二氧化碳浓度增高时,脱羧反应减慢,呼吸作用受到抑制.③三羧酸循环中有五次脱氢,再经过一系列电子传递体(de)传递,释放出能量,最后与氧结合生成水.因此,氢(de)氧化过程实际上是一个放能过程.④三羧酸循环是糖、脂肪、蛋白质和核酸及其他物质(de)共同代谢过程.6. 三羧酸循环(de)生理意义.①三羧酸循环是提供生命活动所需能量(de)主要来源,每个己糖分子通过三羧酸循环产生(de)ATP数远远超过糖酵解(de)ATP数.此外,脂肪,氨基酸等呼吸底物彻底氧化所产生(de)能量也是通过三羧酸循环.②三羧酸循环是物质代谢(de)枢纽,三羧酸循环即是糖、脂肪和氨基酸等彻底氧化分解(de)共同途径,其中间产物又是合成糖、脂肪和氨基酸等(de)原料.7. 磷酸戊糖途径(de)化学历程.①氧化阶段:6-磷酸葡糖糖氧化脱羧生成5-磷酸核酮糖和2个NADPH并释放二氧化碳.②非氧化阶段:以5-磷酸核酮糖为起点,经过异构化、基团转移、缩合等反应,非氧化地重组为糖酵解中间产物6-磷酸果糖和3-磷酸甘油酸.8. 戊糖磷酸途径(de)生理意义是什么①生物合成(de)原料来源 : PPP(de)C3、C4、C5、 C6、C7 等中间产物是合成多种物质(de)原料.②为许多物质(de)合成提供还原力:PPP产生(de)NADPH为许多物质(如脂肪等)(de)合成提供还原力.③提高植物抗病能力:以PPP形成(de)赤藓糖-4-磷酸与EMP途径形成(de)PEP为原料,经莽草酸途径可形成具有抗病作用(de)绿原酸、咖啡酸等物质.④参与植物对逆境(de)适应:在干旱条件下,PPP在己糖分解过程中所占比例增加.9. 呼吸作用中己糖彻底分解(de)代谢途径有哪几条各在细胞(de)什么部位进行呼吸作用中己糖彻底分解(de)代谢途径有两条:糖酵解-三羧酸循环和戊糖磷酸途径.前者需在细胞质基质和线粒体中完成,后者在质体中完成.10. 三羧酸循环、糖酵解和戊糖磷酸途径(de)调节酶各是什么受到怎样(de)调节①三羧酸循环中NADH和ATP对异柠檬酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶等活性均有抑制作用;NAD、ADP对上述酶有激活作用;草酰乙酸对苹果酸脱氢酶有抑制作用;产物(如乙酰CoA等)(de)浓度过高也会抑制各自有关酶(de)活性.②糖酵解(de)调节酶是磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶,它们受到ATP与柠檬酸(de)负调控,受Pi(de)正调控,这也是巴斯德效应(de)原因所在.③戊糖磷酸途径由6-磷酸葡萄糖脱氢酶催化(de)起始反应,主要受NADPH调控,NADPH/NADP+比率过高时,会对该途径起反馈抑制.11. 氧为何抑制糖酵解和发酵作用当植物组织从缺氧条件下移到空气中时,三羧酸循环和氧化磷酸化得以顺利进行,产生较多(de)ATP和柠檬酸,降低了ADP和Pi(de)水平.ATP和柠檬酸抑制磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶(de)活性,使糖酵解作用减慢;同时在有氧条件下,糖酵解中形成(de)NADH大量进入线粒体内被氧化,从而阻止了丙酮酸(de)还原,使发酵作用受到抑制.12. 高等植物中呼吸链电子传递(de)途径.①细胞色素系统途径;②抗氰呼吸途径(交替呼吸途径);③外NAD(P)H支路;④内NAD(P)H支路.13. 氧化磷酸化(de)机理与抑制.机理:化学渗透假说.线粒体基质(de)NADH传递电子给O(de)同时,也把基质(de)H+释2放到膜间隙.由于内膜不让泵出(de)H+自由地返回基质,因此膜外侧H+浓度高于膜内侧而形成跨膜梯度,同时也产生跨膜电位梯度,这两种梯度便建立起跨膜质子(de)电化学势梯度,于是使膜间隙(de)H+通过并激活复合体V,驱动ADP和Pi结合形成ATP.抑制:解偶联剂2,4-二硝基苯酚(DNP)等药剂可阻碍磷酸化而不影响氧化,使偶联反应遭到破坏;鱼藤酮、氰化物、丙二酸等物质能够阻断呼吸链(de)电子传递而破坏氧化磷酸化.14. 末端氧化酶(de)种类.线粒体内末端氧化酶(细胞色素c氧化酶、交替氧化酶)、线粒体外末端氧化酶(酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶、乙醇酸氧化酶).15. 长时间无氧呼吸,植物为什么会死亡①无氧呼吸产生并积累酒精,使细胞中(de)蛋白质变性.②氧化1mol葡萄糖产生(de)能量( ATP)少,要维持正常(de)生理活动需要消耗更多(de)有机物,使体内养分耗损过多.③没有丙酮酸(de)有氧分解过程,细胞中缺少合成其他物质(de)原料.16. 植物组织受伤时,呼吸速率为何会加快①细胞中(de)酚氧化酶等与其底物在细胞中是被隔开(de),损伤使原来(de)间隔被破坏,酚类化合物被迅速氧化.②损伤使某些细胞恢复分裂能力,通过形成愈伤组织来修复伤口,这些分裂生长旺盛(de)细胞,需要合成大量(de)结构物质,这些均需通过增强呼吸作用为其合成提供原料和能量,所以组织(de)呼吸速率会提高.17. 试对暗呼吸和光呼吸进行比较.①细胞定位:暗呼吸在一切活细胞(de)细胞质和线粒体中进行,光呼吸在叶肉细胞(de)叶绿体、过氧化体和线粒体中进行.②底物:暗呼吸为己糖,光呼吸为乙醇酸.③能量:暗呼吸伴有底物水平磷酸化和氧化磷酸化而产生ATP,光呼吸则无ATP形成,反而消耗ATP.④中间产物:暗呼吸尤其PPP中间产物丰富,光呼吸中间产物种类很少.⑤代谢途径:暗呼吸有多条途径(如EM P、TCA、PPP),而光呼吸只有乙醇酸循环一条途径.⑥光:暗呼吸在有光、无光(de)条件下均可进行,而光呼吸只能在光下进行.⑦生理意义:暗呼吸是植物生命活动过程中物质代谢与能量代谢(de)中心,而光呼吸是植物对高光强和低二氧化碳浓度条件(de)一种适应,耗散掉细胞中过多(de)ATP,以防止光氧化对光合器官(de)破坏.18. 如何证明植物组织中是否有PPP发生及其在己糖分解过程中所占比例大小可采用同位素14C示踪法.把待测植物组织分成相同(de)两份,分别供给C1标记(de)葡萄糖与C6标记(de)葡萄糖,然后测定两份材料14CO(de)释放量.若C1/C6比值等于1,表明2葡萄糖在待测材料中完全经EM P-TCA途径分解;若C1/C6比值大于1,则表明部分葡萄糖是经PPP分解,其比值越大,表明PPP在己糖分解代谢中所占比例越大.19. 呼吸作用与光合作用(de)辩证关系表现在哪些方面总(de)来说,呼吸作用与光合作用是植物体内相互对立又相互联系(de)两大基本代谢过程.二者(de)对立表现在:光合作用是将无机物(水和二氧化碳)合成为有机物,蓄积能量;呼吸作用是将有机物分解为无机物(水和二氧化碳),释放能量.二者(de)联系表现在:①互为原料:呼吸作用(de)终产物二氧化碳和水是光合作用(de)原料,而光合作用(de)产物葡萄糖和氧气又是呼吸作用(de)原料:②能量代谢方面,在呼吸与光合过程中,均有ATP与NAD(P)H(de)形成;③代谢中间产物方面,虽然呼吸作用与光合作用细胞定位不同,但PPP与C3途径(de)中间产物基本一致,如果在叶片中,某些中间产物很可能被交替使用.20. 呼吸作用中,糖分解代谢(de)调节方式有哪些糖分解代谢(de)调节方式有两种:一种遵循质量作用定律,即在可逆反应中底物与产物之间按质量作用关系调节反应平衡,如磷酸果糖激酶,在无果糖-6-磷酸和ATP时,反应就很难进行.另一种代谢调节方式为变构调节,即代谢途径中(de)很多酶为变构酶,其活性受一些中间代谢产物(de)调节.21. 试说出几个植物体内需要由呼吸作用直接提供能量(de)生理过程和不需要由呼吸作用直接提供能量(de)生理过程.需要呼吸作用直接提供能量(de)生理过程:根系主动吸收水分、离子,细胞结构物质及一些生理活性物质(de)合成,蔗糖(de)运输等.不需要呼吸作用直接提供能量(de)生理过程:吸胀吸水,离子(de)被动吸收,蒸腾作用,光合作用中光能(de)吸收、传递及光合磷酸化等过程.22. 试述水分、矿质营养吸收、有机物质合成与呼吸作用(de)关系.①水分吸收与呼吸(de)关系:首先,细胞代谢性吸水是一种需能过程,呼吸作用旺盛,能量供应充分,利于细胞吸水;其次,根压是根系吸水和水分运输(de)动力,根压(de)产生和维持依赖于根系(de)呼吸作用.②矿质营养与呼吸作用(de)关系:首先,矿质(de)吸收以主动吸收为主,如离子载体(de)活化、离子泵(de)运转、离子通道(de)开启均需呼吸作用提供能量;其次,硝酸盐、硫酸盐(de)还原均需呼吸作用提供NAD(P)H和ATP.③有机物质合成与呼吸作用(de)关系:呼吸作用为蛋白质、脂肪等有机物质(de)合成提供了所需(de)原料以及NAD(P)H和ATP.23. 如何理解汤佩松先生提出(de)植物呼吸代谢多条途径(de)观点①己糖分解(de)多条途径包括EMP-TCA、PPP、乙醇酸氧化途径、乙醛酸循环途径.②电子传递(de)多条途径,如以细胞色素氧化酶为末端氧化酶(de)电子传递途径和以交替氧化酶为末端氧化酶(de)电子传递途径.③末端氧化酶(de)多样性,除线粒体内(de)细胞色素氧化酶和交替氧化酶外,线粒体外还有黄素氧化酶、酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶、乙醇酸氧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶.它们相互依赖,功能各异,分工合作,以保证植物延续生存.呼吸代谢(de)多样性,是植物在长期进化过程中对不断变化环境(de)适应性表现.24. 植物抗氰呼吸(de)分布及其生理意义.①放热效应,利于授粉.②促进果实成熟:果实成熟过程中呼吸跃变(de)产生,主要表现为抗氰呼吸(de)增强,而且,果实成熟中乙烯(de)产生与抗氰呼吸呈平行关系,三者紧密相连.③能量溢流:大多数组织在正常细胞色素途径未饱满之前,不会有抗氰呼吸途径;抗氰呼吸途径随供给糖类增多而增加.因此,抗氰呼吸途径发热消耗过多碳(de)积累,以免干扰源-库关系,抑制物质运输.④代谢(de)协同调控:在细胞色素电子传递途径(de)电子呈饱和状态时,抗氰呼吸就比较活跃,即可以分流电子;而当细胞色素途径受阻时,抗氰呼吸会产生或加强,以保证生命活动继续维持下去.⑤增强抗逆性:抗氰呼吸途径会减少胁迫对植物(de)不利影响.25. 制作绿茶时,为什么要把摘下(de)茶叶立即焙火杀青茶叶中(de)氧化酶主要是多酚氧化酶,加工过程中,多酚氧化酶可将酚类物质氧化成棕红色(de)醌类物质,使茶叶失去绿色.把采下(de)茶叶立即杀青就可以破坏多酚氧化酶(de)活性,保持茶叶(de)绿色.26. 粮食贮藏过程中为什么要降低呼吸速率呼吸速率高会大量消耗有机物;呼吸作用放出(de)水分会使粮堆湿度增大,粮食“出汗”,呼吸作用被进一步增强;呼吸作用放出(de)热量使粮堆温度增高,使呼吸作用增强;高温、高湿(de)环境加速了微生物(de)繁殖,最后导致粮食变质.27. 呼吸跃变与果实成熟(de)关系如何可采取怎样(de)措施延长果实(de)贮藏时间呼吸跃变是果实成熟(de)一个特征,大多数果实成熟是与呼吸跃变相伴随(de),呼吸跃变结束即意味着果实已达成熟.在果实贮藏期间,可以通过降低温度推迟呼吸跃变发生(de)时间.另外,适当减少环境中氧气浓度,增加二氧化碳浓度,降低呼吸跃变发生(de)强度,也可达到延熟、保鲜、防止腐烂(de)目(de).28. 果实成熟时产生呼吸跃变(de)原因是什么①随着果实发育成熟,细胞内线粒体增多,呼吸作用增强.②产生了天然(de)氧化磷酸化解偶联,刺激了呼吸作用(de)增强.③乙烯释放量增加,可提高果皮(de)透气性,呼吸作用增强.④乙烯可能诱导了抗氰呼吸以及其他代谢途径中关键酶基因(de)表达,尤其是水解酶类及合成酶类.29. 测定呼吸速率(de)方法.①小篮子法:在密封(de)广口瓶内盛一定量和一定浓度(de)Ba(OH)2溶液,在瓶塞下悬挂装有待测材料(de)小篮子,材料释放出(de)二氧化碳被碱溶液吸收后,再经过标准溶液标定剩余碱溶液(de)浓度就可计算呼吸作用释放(de)二氧化碳(de)量,进而计算出呼吸速率.②氧电极法.③微量呼吸检压法.30. 呼吸作用(de)影响因素.内部因素:不同植物具有不同(de)呼吸速率;同一植物(de)不同器官或同一器官(de)不同组织,呼吸速率差异较大;同一器官或组织在不同(de)生长过程中,呼吸速率也有着极大(de)变化.外界条件:①温度:温度影响酶(de)活性进而影响呼吸速率;②氧:氧是植物正常呼吸(de)重要因子,氧直接影响呼吸速率和呼吸性质;③二氧化碳:二氧化碳是呼吸作用(de)最终产物,当其浓度增加时,呼吸速率减慢;④机械损伤:机械损伤会显着加快组织(de)呼吸速率.31. 简述呼吸作用与农业生产(de)关系.①在作物栽培上,许多措施都是为保证正常呼吸(de)进行,为作物(de)生长提供充足(de)能量供应,如水稻田里要适时晒田.②其次是粮食贮藏时,要干燥通风、降温,以降低呼吸速率,保证其品质.③在果蔬贮藏方面,注意轻度干燥、降温、降低氧浓度以降低呼吸,也可采用“自体保藏法”抑制呼吸作用,达到延长贮藏时间(de)目(de).④呼吸作用与作物(de)抗病性有密切(de)关系.32.糖酵解、三羧酸循环、戊糖磷酸途径和氧化磷酸化过程发生在细胞(de)哪些部位这些过程相互之间有什么联系①分别发生在细胞(de)胞质溶胶、线粒体、胞质溶胶和质体、线粒体;②糖酵解(de)产物丙酮酸是三羧酸循环(de)原料,糖酵解(de)中间产物葡萄糖-6-磷酸是戊糖磷酸途径(de)原料,三羧酸循环是氧化磷酸化所需能量(de)主要来源.③糖酵解进行到丙酮酸后,在有氧条件下,进入三羧酸循环,进行有氧呼吸.④糖酵解和戊糖磷酸途径(de)产物是三羧酸循环(de)基础,同时糖酵解和戊糖磷酸途径之间形成互补关系.33. 线粒体内膜(de)复合体Ⅰ,复合体Ⅱ,复合体Ⅲ和复合体Ⅳ各有什么结构及功能特点①复合体Ⅰ也称NADH脱氢酶(NADH),由紧密(de)辅因子FMN和几个Fe-S中心组成,其作用是将质子泵到膜间间隙,同时也将点子转移给泛醌(UQ).②复合体Ⅱ又叫琥珀酸脱氢酶,由FAD和三个Fe-S中心组成.它(de)功能是催化琥珀酸氧化为延胡索酸,并把H转移到UQ生成UQH2.此复合体不泵出质子.③复合体Ⅲ又称细胞色素c还原酶,由Cyt c是一个移动载体,其功能是在复合体Ⅲ和Ⅳ之间传递电子,并泵出质子到膜间间隙.④复合体Ⅳ又称细胞色素c氧化酶,含铜,Cyt a和Cyt a3.复合体Ⅳ是末端氧化酶,把Cyt c(de)电子传给O2,激发O2并与质子中(de)H+结合形成H2O.34. 试比较1mol蔗糖在有氧和无氧条件下生成(de)ATP数目有什么不同有氧条件:60分子ATP(真核生物)、64分子ATP(原核好氧性生物);无氧条件:4分子ATP;35. 植物细胞(de)呼吸作用是一个耗氧(de)过程,而氧是怎样被利用(de)糖酵解和三羧酸循环所产生(de)NADH+H+不能直接与游离(de)氧分子结合,需要经过电子传递链传递后,才能与氧结合.底物氧化脱氢产生还原型辅酶(NADH、UQH2、FADH2),还原型辅酶中(de)电子(e)要经过一系列(de)电子传递体传递给分子氧(O2),同时释放能量合成ATP.呼吸电子传递体是按一定(de)顺序排列成行起来(de).在线粒体内膜上,呼吸电子传递体按一定顺序相互衔接,所构成(de)电子传递体系,称为呼吸电子传递链.底物氧化脱下(de)电子不管是否经过呼吸链最终都要传递给分子氧(O2),将底物脱下(de)电子传递给分子氧,并使其还原水.36. 为什么呼吸作用既是一个放能(de)过程又是一个贮能(de)过程呼吸作用指生物体内(de)有机物质,通过氧化还原而产生CO2同时释放能量(de)过程.但是在呼吸作用(de)糖酵解过程中会消耗ATP.因为呼吸作用释放能量(de)速度较慢,而且逐步释放,适合于细胞利用.释放出来(de)能量,一部分转变为热能而散失掉,一部分以ATP(de)形式贮存着.37. 光合磷酸化和氧化磷酸化有什么异同。
三、填空题1.除了绿色细胞可直接利用太阳能进行光合作用外,其他各类植物细胞生命活动所需能量(ATP)都依靠__提供。
2.有氧呼吸的特点是有__参与,底物氧化降解__,释放的能量__。
3.无氧呼吸的特点是无__参与,底物氧化降解__,释放的能量__。
4.高等植物通常以__呼吸为主,在特定条件下也可进行__。
5.呼吸作用包括__和__两大类型。
6.产生丙酮酸的糖酵解过程是__和__的共同途径。
7.植物组织衰老时,PPP在呼吸代谢中所占比例__。
8.EMP途径是在__中进行的,PPP是在__中进行的,酒精发酵是在__中进行的,TCA 循环是在__中进行的。
9.电子传递和氧化磷酸化的酶系统位于__。
10.组成呼吸链的成员可分为__传递体和__传递体。
11.植物呼吸作用末端氧化酶有__、__、__、__和__。
12.细胞完成有氧呼吸需经历三个连续的过程,它们依次是__,__和__。
13.呼吸作用是维持植物生命活动所必需的,是植物体内__和__代谢的中心。
14.细胞色素氧化酶是含金属__和__的氧化酶。
15.能破坏氧化磷酸化作用的物质有两类,它们是__和__。
16.苹果削皮后会出现褐色,这是__酶作用的结果,该酶中含有金属__。
17.天南星科海芋属植物开花时放热很多,这是因为它进行的结果。
18.真核细胞中lmol葡萄糖完全氧化时,净得__个ATP。
19.原核细胞中Imol葡萄糖完全氧化时,净得__个ATP。
20.线粒体氧化磷酸化活力的一个重要指标是__。
21.如果细胞中腺苷酸全部为ATP,则能荷为__。
22.如果细胞中腺苷酸全部为AMP,则能荷为__。
23.以葡萄糖为呼吸底物并完全氧化时,呼吸商是__。
24.以脂肪或蛋白质为呼吸底物时,呼吸商__。
25.对同一种植物而言,其呼吸作用的最适温度总是__光合作用的最适温度。
26.生殖器官的呼吸作用比营养器官__,种子内胚的呼吸作用比胚乳__。
27.植物组织受伤时,呼吸速率__。
28.植物呼吸作用的最适温度一般在__之间。
29.早稻浸种催芽时,用温水淋种和时常翻种,目的是__。
30.“自体保藏法”是一种简便的果蔬贮藏法。
但容器中CO2浓度不能超过__。
31.油料种子的安全含水量__淀粉种子的安全含水量。
32.果实成熟时发生呼吸跃变的果实有__、__、__,不发生呼吸跃变的果实有__、__、__。
四、选择题(单选或多选)1.苹果贮藏久了,组织内部会发生( )。
A.抗氰呼吸 B.酒精发酵 C.糖酵解 D.乳酸发酵2.在植物正常生长条件下,植物细胞中葡萄糖降解主要是通过( )。
A.PPP B.EMP-TCAC C.EMP D.TCAC3.植物呼吸速率最高的器官是( )。
A.叶片 B.根 C.茎 D.花4.在水稻、油菜等种子的形成过程中,PPP所占比例( )。
A.下降 B.上升 C.不变 D.不一定5.植物受旱或受伤时,PPP所占比例( )。
A.下降 B.上升 C.不变 D.不一定6.高等植物的无氧呼吸可以产生( )。
A.乙醛酸 B.苹果酸 C.甘油酸 D.酒精或乳酸7.无氧呼吸中氧化作用所需要的氧来自细胞内的( )。
A.水分子 B.被氧化的糖分子 C.乙醇 D.乳酸8.在呼吸链中的电子传递体是( )。
A.细胞色素系统 B.NAD+ C.FAD D.Fe-S9.交替氧化酶(抗氰氧化酶)途径的P/O比值是( )。
A.1 B.2 C.3 D.010.氧化磷酸化形成ATP的过程是( )。
A.放能过程 B.贮能过程 C.既有放能过程也有贮能过程 D.不一定11.在植物体内多种氧化酶中,含金属的氧化酶是( )。
A.细胞色素氧化酶 B.酚氧化酶 C.黄素氧化酶 D.抗坏血酸氧化酶12.戊糖磷酸途径的主要调节物是( )。
A.ATP B.AMP C.NADPH D.NADH13.从种子萌发到形成幼苗,全部呼吸几乎都属于( )。
A.生长呼吸 B.维持呼吸 C.有氧呼吸 D.无氧呼吸14. 如果糖的分解完全是通过EMP-TCA途径,那么C1/C6应( )。
A.>1 B.<1 C.=1 D.无法确定15.正常情况下,Cyta·a3承担细胞耗氧量的( )。
A.80% B.60% C.40% D.25%16.绿色植物进行无氧呼吸时的产物是( )。
A.CO2、ATP B.CO2、乳酸 C.ATP、H20、酒精 D.ATP、CO2和酒精或ATP和乳酸17.植物处于感病、衰老条件下,葡萄糖降解主要是通过( )。
A. PPP B.TCAC C.EMP-TCAC D.ESLP18.当植物组织从有氧条件下转移到无氧条件下,EMP速度加快,原因是( )。
A.ATP增加 B.ADP与Pi减少 C.NADH积累 D.柠檬酸与ATP减少19.在叶片中,可能在呼吸与光合两大过程中共用的含磷化合物有( )。
A.赤藓糖-4-磷酸 B.核糖-5-磷酸 C.甘油醛.3.磷酸 D.果糖.1,6-二磷酸20.丙酮酸在细胞内生化反应的去向有( )。
A.TCA B.丙氨酸 C.PPP D.乙醇五、是非判断与改错题1.既不消耗02,也不释放CO2的呼吸作用是不存在的。
( )2.无氧呼吸是指不吸收O2,但能释放CO2的呼吸。
( )3.有氧呼吸中氧气并不直接参加到TCA循环中去氧化底物,但TEA循环只有在有氧条件下才能进行。
( )4.制作红茶时,需要抑制多酚氧化酶的作用。
( )5.制作绿茶时,需要借助多酚氧化酶的作用。
( )6.生物氧化是在细胞内常温、常压及生理p8条件下进行的,能量是集中释放的。
( ) 7.2,4-二硝基苯酚可阻断呼吸链上的电子传递,从而阻止ATP形成。
( )8.在绿色细胞中,光合作用释放的02可供呼吸作用利用,而呼吸作用释放的CO2不能被光合作用所利用。
( )9.当植物细胞内NADPH积累时,会对PPP起反馈抑制作用。
( )10.低温通过降低细胞中蛋白质含量而影响到呼吸速率。
( )11.如果以己塘作为呼吸底物,当细胞在缺氧条件下进行酒精发酵时,呼吸商会接近于l。
( )12.呼吸跃变是由于果实内ABA积累所致。
( )13.CoQ是呼吸链的一员,它可以同时传递电子和H+。
( )14.抗氰呼吸过程中,ATP的形成显著减少,热能释放增加。
( )15.用解偶联剂处理植物细胞,可以增加热能的释放。
( )16.在解偶联剂存在时,1mol FADH2经呼吸链被彻底氧化后可形成1molATP。
( ) 17.在过氧化氢酶催化H202形成H20的过程中,H202既可作为电子供体,也可作为电子受体。
( )18.乙醇酸氧化酶也是一种黄素蛋白酶。
( )19.呼吸作用中,底物分解所释放的能量只有经过呼吸链上的氧化磷酸化作用,才能形成ATP。
( )20.在EMP、TCA循环中。
均存在受ADP(或ATP)促进或抑制的酶。
( )21.总的来说,呼吸作用是一个释放能量的氧化还原过程。
( )22.能荷水平是调节细胞中合成ATP反应和利用ATP反应的重要因素。
( )23.干旱能加强植物体内的氧化磷酸化作用,提高植物细胞能荷水平,使植物生长受到影响,甚至死亡。
( )24.呼吸商大小取决于底物分子中相对含氧量的高低,含氧量高,呼吸商也高。
( ) 25.小麦感染锈病后,体内酚氧化酶活性降低。
( )26.油料种子萌发阶段的葡萄糖异生过程是在乙醛酸体、线粒体和细胞质中依次进行的。
( )27.涝害造成的植株死亡,一个重要原因是根系长时间进行无氧呼吸、积累酒精,引起根系细胞中毒。
( )28.对同一植物而言,其呼吸作用的最适温度一般低于光合作用的最适温度。
( ) 29.绿色细胞中不存在细胞色素氧化酶。
( )30.与细胞色素氧化酶相比,黄酶对氧的亲和力低,但对温度的变化反应不敏感。
( ) 六、筒答题1.呼吸作用的生理意义是什么?4.糖酵解和戊糖磷酸途径的调节酶各是什么?受到怎样的调节?5.氧为何抑制糖酵解和发酵作用?7.植物组织受伤时,呼吸速率为何会加快?11.果实成熟时产生呼吸跃变的原因是什么?13.三羧酸循环的要点及生理意义是什么?七、论述题2.试对暗呼吸和光呼吸进行比较。
5.如何理解汤佩松先生提出的植物呼吸代谢多条途径的观点?6.植物抗氰呼吸的分布及其生理意义。
自测题解答一、名词解释1.呼吸作用(respiration):指生活细胞内的有机物质,在一系列酶的催化下,逐步氧化降解并释放能量的过程。
2.有氧呼吸(aerobic respiration):指生活细胞在氧气的参与下,把体内的有机物质彻底氧化分解为二氧化碳和水并释放能量的过程。
3.无氧呼吸(anaerobic respiration):在无氧条件下,生活细胞把体内的有机物质分解为不彻底的氧化产物并释放能量的过程。
也称发酵(fermentation)。
4.呼吸速率(,mamoq,nile):单位鲜重、干重的植物组织在单位时间内所释放二氧化碳的量或吸收氧气的量。
也称呼吸强度。
5.呼吸商(respiration quotient,RQ):在一定时间内。
植物组织释放二氧化碳的摩尔效与吸收氧气的摩尔数之比。
也称呼吸系数(respiratory coefficient)。
6.呼吸链(respiratory chain):呼吸代谢中间产物的电子和质子,沿着一系列有顺序的电子传递体传递到分子氧的总轨道。
7.糖酵解(glycolysis,EMP):在细胞质内发生的,由葡萄糖分解为丙酮酸的过程。
简称EMP。
8.三羧酸循环(tricarboxyhc acid cycle,TCAC):丙酮酸在有氧条件下,通过一个包括三羧酸和二羧酸的循环逐步分解脱氢、并释放二氧化碳的过程。
又称为柠檬酸环或Kreds环,简称TEA循环。
9.戊糖磷酸途径(pentose phosphate pathway,PPP):在细胞质内进行的葡萄糖直接氧化降解为二氧化碳的酶促反应过程。
亦简称HMP。
10.巴斯德效应(Pasteur effect):由巴斯德发现的氧气抑制发酵作用的现象。
11.抗氰呼吸(cyanide resistant respiration):指某些植物的组织或器官在氰化物存在的情况下仍能进行的呼吸。
参与抗氰呼吸的末端氧化酶为交替氧化酶(抗氰氧化酶)。
12.能荷(energy charge):是对细胞内腺苷酸ATP-ADP-AMP体系中可利用的高能磷酸键的一种度量。
其数值为(ATP + 0.5 ADP)/(ATP+ADP+AMP)。
13.P/O:每吸收一个氧原子所酯化的无机磷分子数或形成ATP的分子数。
14.无氧呼吸消失点(anaerobic resoiration extinction point):使无氧呼吸完全停止时环境中最低的氧浓度。
称无氧呼吸熄灭点。
15.氧化磷酸化(oxidative~lation):指呼吸链上的氧化过程偶联ADP和无机磷酸形成ATP 的作用。