植物的呼吸作用復(fù)習(xí)題參考答案

1、 植物的呼吸作用復(fù)習(xí)題參考答案一、名詞解釋1、呼吸作用(respiration)：指生活細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物質(zhì)，在一系列酶的催化下，逐步氧化降解并釋放能量的過程。2、有氧呼吸(aerobic respiration)：指生活細(xì)胞在氧氣的參與下，把體內(nèi)的有機(jī)物質(zhì)徹底氧化分解為二氧化碳和水并釋放能量的過程。3、無氧呼吸(anaerobic respiration)：在無氧條件下，細(xì)胞把體內(nèi)的有機(jī)物質(zhì)分解為不徹底的氧化產(chǎn)物并釋放能量的過程。也稱發(fā)酵作用。4、呼吸速率(respiratory rate)：單位鮮重、干重的植物組織在單位時間內(nèi)所釋放二氧化碳的量或吸收氧氣

2、的量。也稱呼吸強(qiáng)度。5、呼吸商(respiratory quotient ,RQ )：在一定時間內(nèi)，植物組織釋放二氧化碳的摩爾數(shù)與吸收氧氣的摩爾數(shù)之比。也稱呼吸系數(shù)，簡稱RQ。6、呼吸鏈(respiratory chain )：呼吸代謝中間產(chǎn)物的電子和質(zhì)子，沿著一系列有順序的電子傳遞體傳遞到分子氧的總軌道。7、糖酵解(glycolysis,EMP )：在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)發(fā)生的，由葡萄糖分解為丙酮酸的過程。簡稱EMP。8、三羧酸循環(huán)(tricarboxylic acid cycle ,TCAC)：丙酮酸在有氧條件下

3、，通過一個包括三羧酸和二羧酸的循環(huán)逐步分解為二氧化碳的過程。又稱為檸檬酸環(huán)或Kreds環(huán)，簡稱TCA循環(huán)。9、戊糖磷酸途徑( pentose phosphate pathway)：在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)進(jìn)行的葡萄糖直接氧化降解為二氧化碳的酶促反應(yīng)過程。簡稱PPP或HMP。10、巴斯德效應(yīng)(Pasteur effect)：由巴斯德發(fā)現(xiàn)的氧氣抑制發(fā)酵作用的現(xiàn)象。11、抗氰呼吸(cyanide resistant respiration )：指某些植物的組織或器官在氰化物存在的情況下仍能進(jìn)行的呼吸。參與抗氰呼吸的末端氧化酶為交替氧化酶(抗氰氧

4、化酶)。12、能荷( energy charge )：是對細(xì)胞內(nèi)腺苷酸ATP-ADP-AMP體系中可利用的高能磷酸鍵的一種度量。其數(shù)值為：（ATP+0.5ADP）/（ATP+ADP+AMP）。13、P/O：每吸收一個氧原子所酯化的無機(jī)磷分子數(shù)或形成ATP的分子數(shù)。14、無氧呼吸消失點(diǎn)(anaerobic  respiration  extinction  point )：使無氧呼吸完全停止時環(huán)境中最低的氧濃度。稱無氧呼吸熄滅點(diǎn)。15、氧化磷酸化( oxidative phos

5、phorylation)：指與呼吸鏈上的氧化過程相偶聯(lián)的由ADP和無機(jī)磷酸形成ATP的作用。16、末端氧化酶(terminal oxidase)：處于生物氧化一系列反應(yīng)的最末端，將底物脫下的氫或電子傳遞給分子氧，形成水或過氧化氫的氧化酶。17、溫度系數(shù)(temperature coefficient ,Q10 )：溫度每升高10°C，呼吸強(qiáng)度所增加的倍數(shù)。 18、生長呼吸(growth respiration)：呼吸作用所產(chǎn)生的能量和中間產(chǎn)物主要用來合成植物生長所需要的物質(zhì)，這種呼吸稱為生長呼吸。19、維持呼吸(mainte

6、nance respiration )：呼吸作用所產(chǎn)生的能量除部分用于維持細(xì)胞存活外，大部分以熱能形式散失，這種呼吸稱為維持呼吸。20、硝酸鹽呼吸(nitrate respiration )：在發(fā)生硝酸鹽還原時，以硝酸鹽代替分子氧作為氧化劑，細(xì)胞耗氧量減少，這種呼吸稱為硝酸鹽呼吸。21、傷呼吸( wound respiration )：植物組織因受到傷害而增強(qiáng)的呼吸。其呼吸增強(qiáng)原因?yàn)椋盒迯?fù)傷口需要合成大量細(xì)胞結(jié)構(gòu)物質(zhì)，通過增加呼吸作用為其提供中間產(chǎn)物和能量；另外，為了防止病菌侵染，細(xì)胞中酚酶活性增強(qiáng)，導(dǎo)致細(xì)胞耗氧量增加22、

7、鹽呼吸(salt respiration )：將植物幼苗從蒸餾水轉(zhuǎn)移到稀鹽溶液時，其根系呼吸速率增加，這種呼吸稱為鹽呼吸。23、反饋調(diào)節(jié)(feedback regulation )：指整個反應(yīng)體系中某些中間產(chǎn)物或終產(chǎn)物對其前面某一步反應(yīng)速率所產(chǎn)生的影響。使反應(yīng)速率加快的稱為正反饋，使反應(yīng)速率減慢的稱為負(fù)反饋。24、生物氧化(biological oxidation )：有機(jī)物質(zhì)在生物體內(nèi)發(fā)生的氧化作用。包括消耗氧，生成二氧化碳和水并放出能量的過程。25、呼吸作用氧飽和點(diǎn)(respiration oxygen sat

8、uration point )：一定條件下，當(dāng)氧濃度升高到某一值時，呼吸速率不再增加，這時環(huán)境的氧濃度稱為呼吸作用氧飽和點(diǎn)。26、呼吸躍變( respiration climacteric)：果實(shí)成熟過程中，呼吸速率突然上升，然后又很快下降的現(xiàn)象。27、細(xì)胞色素氧化酶(cytochrome oxidase )：是植物體內(nèi)最重要的末端氧化酶，包括Cyt.a和Cyt.a3，含有兩個鐵卟啉和兩個銅原子，其作用是將Cyt.a3上的電子傳給氧，生成水。28、酒精發(fā)酵(alcoholic fermentation )：植物的一

9、種無氧呼吸方式，反應(yīng)的產(chǎn)物是.酒精和二氧化碳。29、抗氰氧化酶(cyanide resistant respiration )：又稱交替氧化酶，該酶活性中心含有鐵，其功能是將經(jīng)泛醌和FP傳來的電子交給氧生成水。30、安全含水量( safety water content)：是指能使種子安全貯藏的種子的含水量，也稱為安全水。如禾谷類種子為12%14% 。二、縮寫符號翻譯1、C6/C1比用14C標(biāo)記的C6-葡萄糖和C1-葡萄糖分別飼喂植物組織后所釋放的14CO2之比值 ；2、Cyt 細(xì)胞色素；3、CoQ

10、60;輔酶Q；4、DNP 2，4-二硝基苯酚；5、EMP 糖酵解；6、FAD 黃素腺嘌呤二核苷酸；7、FMN 黃素單核苷酸；8、FP 黃素蛋白；9、GSSG 氧化態(tài)谷胱甘肽；10、PAL 苯丙氨酸解氨酶；11、PPP 磷酸戊糖途徑；12、RPPP 還原磷酸戊糖途徑；13、RQ 呼吸系數(shù)，呼吸商；14、TCAC 三羧酸循環(huán)；15、UQ 泛醌。三、填空題1、呼吸作用；2、氧氣，徹底，多；3、氧氣，不徹底，少；4、有氧，無氧呼吸（或發(fā)酵）；5、有氧呼吸，無氧呼吸；6、有氧呼吸，無氧

11、呼吸；7、增加；8、細(xì)胞質(zhì)，細(xì)胞質(zhì)，細(xì)胞質(zhì)，線粒體；9、線粒體內(nèi)膜；10、氫，電子；11、細(xì)胞色素氧化酶，交替氧化酶，酚氧化酶，抗壞血酸氧化酶，乙醇酸氧化酶；12、EMP，TCA，氧化磷酸化；13、有機(jī)物質(zhì)，能量；14、銅，鐵；15、解偶聯(lián)劑，電子傳遞抑制劑；16、酚，銅；17、抗氰呼吸；18、36；19、38；20、P/O比；21、100%；22、0；23、1；24、<1； 25、高于 ；26、強(qiáng)，強(qiáng)； 27、增大 ；28、25-35 ；29、控制溫度和通氣；30、10%；31、低于；32、蘋果，梨，桃，柑桔，檸檬，柚子。四、選擇題1、

12、B；2、B；3、D；4、B；5、B；6、D； 7、B；8、A，D；9、A；10、C； 11、A，B，D；12、C；13、A；14、C；15、A ；16、D；17、A；18、D；19、A，B，C，D；20、A，B，D。五、是非判斷題1、×（是存在的）；2、×（乳酸發(fā)酵不釋放CO2）；3、；4、×（要利用）；5、×（要抑制）；6、×（逐步釋放）；7、×（解偶聯(lián)作用）；8、×（可以利用）；9、 ；10、×（是影響酶活性）；11、×（遠(yuǎn)大于1）；12、×（乙烯）；

13、13、；14、；15、；16、×（2mol/l）；17、；18、；19、×（底物水平磷酸化也可）；20、；21、；22、；23、×（解偶聯(lián)）；24、；25、×（加強(qiáng)）；26、；27、；28、×（高于）；29、×（存在）；30、。六、簡答題1、呼吸作用的生理意義是什么？答：呼吸作用的意義是：（1）提供能量：呼吸作用通過氧化磷酸化和底物水平磷酸化形成ATP供植物生命活動需要。（2）提供原料：呼吸作用產(chǎn)生的許多中間產(chǎn)物是合成碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)、核酸和各種生理活性物質(zhì)的原料，從而構(gòu)成植物體，調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育。（3）提供還原力：呼吸作用

14、產(chǎn)生的NAD(P)H2, 可用于NO3-的代謝還原、氨基酸和脂肪的合成。（4）防御功能：通過呼吸作用可消除致病微生物產(chǎn)生的毒素或消除感染，通過呼吸作用可修復(fù)被昆蟲或其它動物咬傷的傷口以及機(jī)械損傷。2、戊糖磷酸途徑的生理意義是什么？答：PPP途徑的生理意義表現(xiàn)在四個方面：（1）生物合成的原料來源：PPP途徑的C3、C4、C5、C6、C7等中間產(chǎn)物是合成多種物質(zhì)的原料。(2)為許多物質(zhì)的合成提供還原力：PPP途徑產(chǎn)生的NADPH2為許多物質(zhì)（如脂肪等）的合成提供還原力。(3)提高植物抗病能力：以PPP途徑形成的赤蘚糖-4-磷酸與EMP途徑形成的PEP為原料，經(jīng)莽草酸途徑可形成具有抗病作用

15、的綠原酸、咖啡酸等物質(zhì)。(4)參與植物對逆境的適應(yīng)：在干旱條件下，PPP途徑在己糖分解過程中所占比例增加。3、呼吸作用中己糖徹底分解的代謝途徑有哪幾條？各在細(xì)胞的什么部位進(jìn)行？答：呼吸作用中己糖徹底分解的代謝途徑有兩條：糖酵解-三羧酸循環(huán)和戊糖磷酸途徑。前者需在細(xì)胞質(zhì)和線粒體中完成，后者在細(xì)胞質(zhì)中完成。4、糖酵解和戊糖磷酸途徑的調(diào)節(jié)酶各是什么？受到怎樣調(diào)節(jié)？答：糖酵解的調(diào)節(jié)酶是磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶，它們受到ATP與檸檬酸的負(fù)調(diào)控，受Pi的正調(diào)控，這也是巴斯德效應(yīng)的原因所在。戊糖磷酸途徑主要受NADPH調(diào)控，NADPH多時對該途徑起反饋抑制。5、氧為何抑制糖酵解和發(fā)酵作用？答：當(dāng)植物組織從缺

16、氧條件下移到空氣中時，三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化得以順利進(jìn)行，產(chǎn)生較多的ATP和檸檬酸，降低了ADP和Pi的水平。ATP和檸檬酸抑制磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的活性，使糖酵解作用減慢；同時在有氧條件下，糖酵解中形成的NADH，大量進(jìn)入線粒體內(nèi)被氧化，從而阻止了丙酮酸的還原，使發(fā)酵作用受到抑制。6、長時間無氧呼吸，植物為什么會死亡？答：(1)無氧呼吸產(chǎn)生并積累酒精，使細(xì)胞中的蛋白質(zhì)變性。(2)氧化1mol葡萄糖產(chǎn)生的能量（ATP）少，要維持正常的生理活動需要消耗更多的有機(jī)物，使體內(nèi)養(yǎng)分耗損過多。(3)沒有丙酮酸的有氧分解過程，細(xì)胞中缺少合成其它物質(zhì)的原料。7、植物組織受傷時，呼吸速率為何會加快？答：(

17、1)細(xì)胞中的酚氧化酶等與其底物在細(xì)胞中是被隔開的，損傷使原來的間隔被破壞，酚類化合物被迅速氧化。(2)損傷使某些細(xì)胞恢復(fù)分裂能力，通過形成愈傷組織來修復(fù)傷口，這些分裂生長旺盛的細(xì)胞，需要合成大量的結(jié)構(gòu)物質(zhì)，這些均需通過增強(qiáng)呼吸作用為其合成提供原料和能量，所以組織的呼吸速率會提高。8、制作綠茶時，為什么要把摘下的茶葉立即焙火殺青？答：茶葉中的氧化酶主要是多酚氧化酶，加工過程中，多酚氧化酶可將酚類物質(zhì)氧化成棕紅色的醌類物質(zhì)，使茶葉失去綠色。把采下的茶葉立即殺青就可以破壞多酚氧化酶的活性，這樣才能保持茶葉的綠色。9、糧食貯藏過程中為什么要降低呼吸速率？答：呼吸速率高會大量消耗有機(jī)物；呼吸作用放出的水

18、分會使糧堆濕度增大，糧食“出汗”，呼吸作用被進(jìn)一步增強(qiáng)；呼吸作用放出的熱量使糧堆溫度增高，使呼吸作用增強(qiáng)，高溫、高濕的環(huán)境加速了微生物的繁殖，最后導(dǎo)致糧食變質(zhì)。10、呼吸躍變與果實(shí)成熟的關(guān)系如何？可采取怎樣的措施來延長果實(shí)的貯藏時間？答：果實(shí)呼吸躍變是果實(shí)成熟的一個特征，大多數(shù)果實(shí)成熟是與呼吸躍變相伴隨的，呼吸躍變結(jié)束即意味著果實(shí)已達(dá)成熟。在果實(shí)儲藏期間，可以通過降低溫度推遲呼吸躍變發(fā)生的時間。另外，適當(dāng)減少環(huán)境中氧氣濃度，增加二氧化碳濃度，降低呼吸躍變發(fā)生的強(qiáng)度，這樣就可達(dá)到延熟、保鮮、防止腐爛的目的。11、果實(shí)成熟時產(chǎn)生呼吸躍變的原因是什么？答：(1)隨著果實(shí)發(fā)育成熟，細(xì)胞內(nèi)線粒體增多，呼

19、吸作用增強(qiáng)。(2)產(chǎn)生了天然的氧化磷酸化解偶聯(lián)，刺激了呼吸作用的增強(qiáng)。(3)乙烯釋放量增加，增加了果皮的透氣性，呼吸作用增強(qiáng)。(4)乙烯可能誘導(dǎo)了抗氰呼吸以及其它代謝途徑中關(guān)鍵酶基因的表達(dá)，尤其是水解酶類及合成酶類。12、呼吸作用與光合作用的辨證關(guān)系表現(xiàn)在哪些方面？答：總的來說，呼吸作用與光合作用是植物體內(nèi)相互對立又相互聯(lián)系的兩大基本代謝過程。二者的對立表現(xiàn)在：光合作用是將無機(jī)物（水和二氧化碳）合成為有機(jī)物，蓄積能量；呼吸作用是將有機(jī)物分解為無機(jī)物（水和二氧化碳），釋放能量。二者的聯(lián)系表現(xiàn)在：(1)互為原料：呼吸作用的終產(chǎn)物二氧化碳和水是光合作用的原料，而光合作用的產(chǎn)物葡萄糖和氧氣又是呼吸作用

20、的原料；(2)能量代謝：在呼吸與光合過程中，均有ATP與NAD(P)H2的形成；(3)代謝中間產(chǎn)物：雖然呼吸作用與光合作用細(xì)胞定位不同，但PPP途徑與C3途徑的中間產(chǎn)物基本一致，如果在葉片中，某些中間產(chǎn)物很可能被交替使用。13、TCA循環(huán)的要點(diǎn)及生理意義是什么？答：(1)三羧酸循環(huán)是植物有氧呼吸的重要途徑。(2)三羧酸循環(huán)中一系列的脫羧反應(yīng)是呼吸作用中二氧化碳的主要來源。一分子丙酮酸經(jīng)三羧酸循環(huán)可產(chǎn)生三分子二氧化碳；當(dāng)外界二氧化碳濃度增高時，脫羧反應(yīng)減慢，呼吸作用受到抑制。(3)三羧酸循環(huán)中有五次脫氫，再經(jīng)過一系列電子傳遞體的傳遞，釋放出能量，最后與氧結(jié)合生成水。因此，氫的氧化過程實(shí)際上是一個

21、放能過程。(4)三羧酸循環(huán)是糖、脂肪、蛋白質(zhì)和核酸及其它物質(zhì)的共同代謝過程，相互緊密相連。14、呼吸作用中，糖分解代謝的調(diào)節(jié)方式有哪些？答：糖分解代謝的調(diào)節(jié)方式有兩種：一種遵循質(zhì)量作用定律，即在可逆反應(yīng)中底物與產(chǎn)物之間按質(zhì)量作用關(guān)系調(diào)節(jié)反應(yīng)平衡，如磷酸果糖激酶，假若無果糖-6-磷酸和ATP，反應(yīng)就很難進(jìn)行。另一種代謝調(diào)節(jié)方式為變構(gòu)調(diào)節(jié)，即代謝途徑中的很多酶為變構(gòu)酶，其活性受一些中間代謝產(chǎn)物的調(diào)節(jié)。15、簡述呼吸作用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)系。答：呼吸作用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)系密切：在作物栽培上，許多措施都是為保證正常呼吸的進(jìn)行，如水稲田里要適時曬田。其次是糧食貯藏時，要干燥通風(fēng)、降溫，以降低呼吸速率，保證其品

22、質(zhì)。在果蔬貯藏方面，注意輕度干燥、降溫、降低氧濃度以降低呼吸，也可采用 “自體保藏法” 抑制呼吸作用，達(dá)到延長貯藏時間的目的。七、論述題1、試說出幾個植物體內(nèi)需要由呼吸作用直接提供能量的生理過程和不需要由呼吸作用直接提供能量的生理過程。答：需要呼吸作用直接提供能量的生理過程：根系主動吸收水分、離子，細(xì)胞結(jié)構(gòu)物質(zhì)及一些生理活性物質(zhì)的合成，蔗糖的運(yùn)輸?shù)?。不需要呼吸作用直接提供能量的生理過程：水分和離子的被動吸收，蒸騰作用，光合作用中光能的吸收、傳遞及光合磷酸化等過程。2、試對暗呼吸和光呼吸進(jìn)行比較。答：(1)細(xì)胞定位：暗呼吸在一切活細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)和線粒體中進(jìn)行，光呼吸在葉肉細(xì)胞的

23、葉綠體，過氧化體和線粒體中進(jìn)行。(2)底物：暗呼吸為己糖，光呼吸為乙醇酸。(3)能量：暗呼吸伴有底物水平磷酸化和氧化磷酸化而產(chǎn)生ATP，光呼吸則無ATP形成，反而消耗ATP。(4)二氧化碳：兩種呼吸作用都產(chǎn)生二氧化碳，但暗呼吸（有氧呼吸）二氧化碳的產(chǎn)生只發(fā)生在線粒體中，而光呼吸二氧化碳的產(chǎn)生可發(fā)生在葉綠體和線粒體中。(5)中間產(chǎn)物：暗呼吸尤其PPP途徑中間產(chǎn)物豐富，光呼吸中間產(chǎn)物種類很少。(6)代謝途徑：暗呼吸有多條途徑（如EMP、TCA、PPP），而光呼吸只有乙醇酸循環(huán)一條途徑。(7)光：暗呼吸在有光、無光的條件下均可進(jìn)行，而光呼吸只能在光下進(jìn)行。(8)意義：暗呼吸是植物生命活動過程中物質(zhì)代

24、謝與能量代謝的中心，而光呼吸是植物對高光強(qiáng)和低二氧化碳濃度條件的一種適應(yīng)，耗散掉細(xì)胞中過多的ATP，以防止光氧化對光合器官的破壞。3、如何證明組織中是否有PPP途徑發(fā)生，及在己糖分解過程中所占比例大??？答：可采用同位素14C示蹤法。把待測植物組織分成相同的兩份，分別供給C1標(biāo)記的葡萄糖與C6標(biāo)記的葡萄糖，然后測定兩份材料14CO2的釋放量，若C1/C6比值等于1，表明葡萄糖在待測材料中完全經(jīng)EMP-TCA途徑分解；若C1/C6比值大于1，則表明部分葡萄糖是經(jīng)PPP途徑分解，比值越大，表明PPP途徑在己糖分解代謝中所占比例越大。4、試述水分吸收、礦質(zhì)營養(yǎng)，有機(jī)物質(zhì)合成與呼吸作用的關(guān)系。答：(1)水分吸收與呼吸的關(guān)系：首先，細(xì)胞代謝性吸水是一種需能過程，呼吸作用旺盛，能量供應(yīng)充分，利于細(xì)胞吸水；其次，根