【正文】 合理密植；改善株型。②延長光合時間：提高復(fù)種指數(shù)；延長生育期；補充人工光照。③提高光合速率：增加田間二氧化碳濃度；降低光呼吸；減緩逆境對光合的抑制作用；減輕光合午休；延緩早衰。41. 試說明測定光呼吸的方法和原理。①光呼吸受氧濃度的影響。當(dāng)大氣中含氧量從21%降至1%～3%時，C3植物的凈光合率增高30%～50%，增加的這部分代表在高氧氣條件下光呼吸的消耗，因此可以分別測定3%和21%氧氣下的光合速率，兩者之差便為光呼吸速率。②測定葉片在光下的吸氧量。在光下測定在無二氧化碳空氣中葉片的吸氧量；也可以用18O2標(biāo)記，測定葉片在光下對18O2的吸收速率。③測定無二氧化碳空氣中二氧化碳的釋放量。在光下，通入無二氧化碳的氣體到葉室中，然后測定葉片二氧化碳的釋放量。也可以14 CO2飼喂，先使葉片在光 下同化14CO2一段時間，然后通入無二氧化碳的氣體，并測定葉片釋放出的14CO2量?？梢杂霉庀箩尫诺?4CO2量和黑暗中釋放的14CO2量的比值表示。④測定從光轉(zhuǎn)暗后的二氧化碳猝發(fā)。將C3植物葉片放入葉室，光照一段時間后停止，則有二氧化碳釋放高峰。一般認(rèn)為停止光照后的二氧化碳猝發(fā)為光呼吸的殘余。42. 作物合理密植的生理基礎(chǔ)是什么？合理密植是通過調(diào)節(jié)種植密度，使作物群體得到合理發(fā)展，達(dá)到最適的光合面積（合理的葉面積指數(shù)），充分利用光照和地力，就可大大提到光能利用率，提高作物產(chǎn)量。43. 為什么玉米、高粱比小麥、水稻的光合效率高？玉米、高粱光呼吸低；玉米高粱等C4植物在葉肉細(xì)胞中只進行由PEP羧化酶催化的羧化活動，且PEP羧化酶對CO2親和力高，固定CO2的能力強，能利用低濃度的CO2，在葉肉細(xì)胞形成C4二羧酸之后再轉(zhuǎn)運到維管束鞘細(xì)胞，脫羧后放出CO2，就起到了“CO2泵”的作用，增加了維管束鞘細(xì)胞中的CO2濃度，抑制了鞘細(xì)胞中Rubisco的加氧活性，并提高了它的羧化活性，有利于CO2的固定和還原，不利于乙醇酸形成，也不利于光呼吸進行，所以C4植物光呼吸值很低。其次，玉米高粱等C4植物的CO2補償點低，有利于充分利用碳源。44. 提高作物產(chǎn)量的途徑和措施有哪些？①增加光合面積：合理密植；改善株型。②延長光合時間：提高復(fù)種指數(shù)；延長生育期；補充人工光照。③提高光合速率：增加田間二氧化碳濃度；降低光呼吸；減緩逆境對光合的抑制作用；減輕光合午休；延緩早衰。④降低呼吸消耗：施用光呼吸抑制劑，降低光呼吸速率；改善田間通風(fēng)透光條件，避免田間溫度過高導(dǎo)致呼吸消耗變大。⑤采用植物生物技術(shù)方法：選育株型好，綠色葉面積大、抗逆性強、光合效率高的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種。45. 影響光合作用的因素有哪些？①光照：光是光合作用的能源，是光合作用所必需的因子；光合速率一般隨著光照強度的增減而增減。②CO2含量：CO2是光合作用的原料，對光合速率影響很大。③溫度：光合過程中的碳反應(yīng)是由酶所催化的化學(xué)反應(yīng)，而溫度直接影響酶的活性。④礦質(zhì)元素：N、Mg等礦質(zhì)元素是葉綠素的組成元素；K、P等元素參與糖類代謝與運輸；Cu、Fe等元素參與光合電子傳遞和水裂解過程。⑤水分：水分是光合作用原料之一；同時水分影響氣孔的關(guān)閉，進而影響CO2的吸收。⑥內(nèi)部因素：植物不同部位的光合速率不同，幼嫩的葉片光合速率低，隨著葉片的成長，光合速率不斷加強，隨著葉片的衰老，光合速率下降；植物的不同生育期的光合速率不同，一般營養(yǎng)生長期達(dá)到最強。46. 植物光合作用的光反應(yīng)和碳反應(yīng)是在細(xì)胞的哪些部位進行的？為什么？光反應(yīng)是在類囊體膜（光合膜）上進行的，而碳反應(yīng)是在葉綠體的基質(zhì)中進行的。因為光反應(yīng)需要的色素等在類囊體內(nèi)，而碳反應(yīng)所需的CO2受體、酶等在葉綠體基質(zhì)中。47. 在光合作用過程中，ATP和NADPH+H+是如何形成的？ATP和NADPH+H+又是怎樣被利用的？ 水裂解后，把H+釋放到類囊體腔內(nèi)，把電子傳遞到PS II，電子在光合電子傳遞鏈中傳遞時，伴隨著類囊體外側(cè)的H+轉(zhuǎn)移到腔內(nèi)，由此形成了跨膜的H+濃度差，引起了ATP的形成；與此同時把電子傳遞到PS I去，進一步提高了能位，而使H+還原NADP+為NADPH，此外，還放出O2?？栁难h(huán)以光反應(yīng)形成的ATP和NADPH作為能源，固定和還原CO2。48. 光合作用中O2是如何產(chǎn)生的？光合作用產(chǎn)生O2主要是與PSII有關(guān)，PSII的一個重要的功能就是進行水裂解放氧，P680接受能量后，由基態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)（P680*），然后將電子傳遞給去鎂葉綠素（原初電子受體），P680*帶正電荷，從原初電子供體Z（反應(yīng)中心D1蛋白上的一個酪氨酸側(cè)鏈）得到電子而還原；Z+再從放氧復(fù)合體上獲取電子；氧化態(tài)的放氧復(fù)合體從水中獲取電子，使水光解，同時放出氧氣和質(zhì)子。整個反應(yīng)如下：2H2O→O2 + 4H+ + 4e49. Rubisco的結(jié)構(gòu)有何特點？它在光合碳同化過程中有何作用？Rubisco是一個雙功能酶，同時催化RuBP的羧化和加氧反應(yīng)，處于光合作用和光呼吸的交叉點上，羧化或加氧的相對速率取決于氧氣和二氧化碳的相對濃度。Rubisco 參與了C3循環(huán)的羧化階段，它催化RuBP和CO2作用，形成中間產(chǎn)物，該產(chǎn)物再與1分子水反應(yīng)，生成2分子的PGA，完成CO2的羧化階段；此時Rubisco起了羧化酶的羧化作用。當(dāng)O2濃度過高時，Rubisco把RuBP氧化成磷酸乙醇酸，乙醇酸經(jīng)過一系列氧化和轉(zhuǎn)氨作用生成PGA并釋放CO2，產(chǎn)生的PGA進一步參與卡爾文循環(huán)；此時Rubisco起了加氧酶的羧化作用。？光合碳循環(huán)又稱卡爾文循環(huán)，此循環(huán)的大部分反應(yīng)均在葉綠體的間質(zhì)中進行，但從磷酸丙糖轉(zhuǎn)化成蔗糖的一些步驟則是磷酸三糖通過葉綠體被膜轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中后，在細(xì)胞質(zhì)中完成的（光合碳循環(huán)）。 植物的光合碳循環(huán)常伴隨著光呼吸。有些植物中，在CO2由光合碳循環(huán)同化前，先通過四碳途徑或景天科酸代謝途徑固定在四碳雙羧酸中。這些都是和碳同化密切關(guān)聯(lián)著的反應(yīng)?？栁难h(huán)在光照下產(chǎn)生較多的乙醇酸增強光呼吸速率。Rubisco可以催化卡爾文循環(huán)和光呼吸兩個反應(yīng)，而且其中一個底物RuBP是相同的，在CO2相對濃度高的條件下，反應(yīng)更側(cè)重于卡爾文循環(huán)；在O2相對濃度高條件下，反應(yīng)更側(cè)重于光呼吸。51. 葉子變黃可能與什么條件有關(guān)？①溫度：溫度影響酶活動，就影響葉綠素的合成和降解；②葉片年齡：葉片衰老，葉綠素易降解，類胡蘿卜素較穩(wěn)定，葉片呈黃色；③光照：光照過弱，不利于葉綠素合成，葉色變黃；④礦質(zhì)元素：某些礦質(zhì)元素是合成葉綠素的組成成分；⑤水分：植物缺水會抑制葉綠素合成。52. 在實踐上，如何讓判斷植株矮小的可能原因？怎樣克服它？ ①將植株移到較弱的光照下，若植株有伸長趨勢，則是由于光抑制作用使得植株矮小，應(yīng)該將植株移到適合的光照下成長，增強光合作用。②將植株移到較強的光照下，若植株有伸長趨勢，則是由于光照不足使得植株矮小，應(yīng)該將植株移到適合的光照下成長，增強光合作用。③增加一些植物所必需的礦質(zhì)元素，若植株有明顯伸長趨勢，則是由于礦質(zhì)元素的缺失，應(yīng)該增加植株體內(nèi)所必需的礦質(zhì)元素，增強植株的光合作用。 17 / 17