【正文】 11. PSⅠ復(fù)合物的顆粒，直徑是 11nm ，在類囊體膜的 外 側(cè)，其作用中心色素分子為 P 700 。 9. 光合作用分為 光 反應(yīng)和 暗 反應(yīng)兩大步驟，從能量角度看，第一步完成了 光能向活躍化學(xué)能 的轉(zhuǎn)變，第二步完成了 活躍化學(xué)能向穩(wěn)定化學(xué)能 的轉(zhuǎn)變。 7. 影響葉綠素生物合成的因素主要有： 光 、 溫度 、 水分 和 礦質(zhì)營養(yǎng) 。 5. 葉綠素 b 是葉綠素 a 分子中的 基被 CH 3 基取代而形成的。 3. 葉綠素分子的頭部是 卟啉 環(huán)，具有親 水 性，它的尾部是 葉綠醇 ，具有親 脂 性。 二、 寫出下 列符號(hào)的中文名稱 PQ ：質(zhì)體醌； PC ：質(zhì)體藍(lán)素； Fd ：鐵氧還蛋白； NADP + ：氧化型輔酶Ⅱ； RuBP ：核酮糖 – 1， 5– 二磷酸； PGA ： 3 – 磷酸甘油酸； GAP ： 3– 磷酸甘油醛； DHAP ：磷酸二羥丙酮； FBP ：果糖 – 1 ， 6 – 二磷酸； F6P ：果糖 – 6– 磷酸； G6P ：葡萄糖 – 6– 磷酸； E4P ：赤鮮糖 – 4– 磷酸； SBP ：景天庚酮糖 – 1 ， 7– 二磷酸； S7P ：景天庚酮糖 – 7– 磷酸； R5P ：核糖 – 5– 磷酸； Xu5P ：木酮糖 – 5– 磷酸 ； Ru5P ：核酮糖 – 5– 磷酸； PEP ：磷酸烯醇式丙酮酸； CAM ：景天科酸代謝； TP ：磷酸丙糖； HP ：磷酸己糖； OAA ：草酰乙酸； CF 1– CF 0 ：偶聯(lián)因子（ ATP 酶復(fù)合物）； PSⅠ：光系統(tǒng)Ⅰ； PS Ⅱ：光系統(tǒng)Ⅱ； BSC ：維管束鞘細(xì)胞； Mal ：蘋果酸； FNR ：鐵氧化蛋白 – NADP + 還原酶； Rubico ：核酮糖 – 1 ， 5– 二磷酸羧化酶 / 加氧酶 三、填空題 1. 光合作用是一種氧化還原反應(yīng)，在反應(yīng)中 CO 2 被還 原， H 2 O 被氧化。當(dāng)熒光出現(xiàn)后，立即中斷光源，用靈敏的光學(xué)儀器還能看到短時(shí)間的“余輝”，這就是磷光現(xiàn)象。 ? 熒光產(chǎn)額：發(fā)射熒光量子數(shù)與吸收光量子數(shù)的比值。 ? 熒光及熒光現(xiàn)象：光合 色素分子的激發(fā)態(tài)電子未被電子受體所接受，其電子從第一單線態(tài)回到基態(tài)時(shí)所發(fā)射的光稱為熒光。 ? CO 2 補(bǔ)償點(diǎn)：在二氧化碳飽和點(diǎn)以下，光合作用吸收的二氧化碳與呼吸作用和光呼吸釋放的二氧化碳達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，此時(shí)環(huán)境中的二氧化碳濃度稱二氧化碳補(bǔ)償點(diǎn)。 ? 光補(bǔ)償點(diǎn)：在光飽和點(diǎn)以下，隨著光照強(qiáng)度的增強(qiáng)光合速率逐漸接近呼吸速率，當(dāng)達(dá)到某一光 強(qiáng)度時(shí)，光合作用吸收的二氧化碳和呼吸作用放出的二氧化碳達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，此時(shí)的光照強(qiáng)度稱光補(bǔ)償點(diǎn)。把具有景天科酸代謝途徑的植物稱為 CAM 植物。與光合作用有密切的關(guān)系，光呼吸的底物是乙醇酸，由于這種呼吸只有在光下才能進(jìn)行，故稱為光呼吸。 ? Pi 運(yùn)轉(zhuǎn)器：存在于葉綠體被膜上，運(yùn)轉(zhuǎn)磷酸丙糖與 Pi ，使二者對(duì)等交換，將磷酸丙糖轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)的專一載體。 ? C 4 途徑與 C 4 植物：又稱為哈奇 – 斯萊克（ Hatch－ Slack ）途徑，整個(gè)循環(huán)由 PEP 開始至 PEP 再生結(jié)束，要經(jīng)葉肉細(xì)胞和微管束鞘細(xì)胞兩種細(xì)胞，循環(huán)反應(yīng)因植物不同而有差異，但基本上可分為羧化、還原或轉(zhuǎn)氨、脫羧和再生四個(gè)階段，由于這條光合碳循環(huán)途徑中二氧化碳固定后最初產(chǎn)物草酰乙酸為 C 4– 二羧酸化合物，故稱為 C 4– 二羧酸途徑（ C 4 － dicarboxylic acid pathway ），簡(jiǎn)稱 C 4 途徑。因?yàn)槎趸脊潭ê笮纬傻牡谝粋€(gè)產(chǎn)物 3– 磷酸甘油酸為三碳化合物，所以稱為 C 3 途徑。 ? C 3 途徑與 C 3 植物： C 3 途徑又稱卡爾文循環(huán)，整個(gè)循環(huán)由 RuBP 開始至 RuBP 再生結(jié)束，共有 14 步反應(yīng)，均在葉綠體的基質(zhì)中進(jìn)行。 ? 假環(huán)式光合磷酸化：與假環(huán)式電子傳遞相偶聯(lián)產(chǎn)生 ATP 的反應(yīng)。 ? 環(huán)式光合磷酸化：與環(huán)式電子傳遞相偶聯(lián)產(chǎn)生 ATP 的反應(yīng)。 ? 非環(huán)式光合磷酸化：與非環(huán)式電子傳遞相偶聯(lián)產(chǎn)生的磷酸化反應(yīng)。 ? 光合鏈：由一系列能發(fā)生氧化還原作用的電子傳遞體所組成的電子傳遞鏈，能將水光解所產(chǎn)生的電子依次傳遞，最后傳遞給 NADP + 的總軌道。這里 P 代表色素， 700 則代表 P 氧化時(shí)其吸收光譜中變化最大的波長(zhǎng)位置是近 700nm 處，即用氧化態(tài)吸收光譜與還原態(tài)吸收光譜間最大處的波長(zhǎng)位置來作為反應(yīng)中心色素的標(biāo)志。在希爾反應(yīng)中接受氫的受體稱希爾氧化劑。 ? 愛默生效應(yīng)（雙光增益效應(yīng)）：如果在長(zhǎng)波紅光照射時(shí)，再加上波長(zhǎng)較短的紅光（ 650～670nm ）照射，光合效率增高，比分別單獨(dú)用兩種波長(zhǎng)的光照射時(shí)的總和還要高，這種現(xiàn)象稱為雙光增益效應(yīng)或愛默生效應(yīng)。 ? 光合效率（量子產(chǎn)額）：又稱量子產(chǎn)額 或量子效率，是光合作用中光的利用效率，即吸收 1 個(gè)光量子所同化二氧化碳或放出氧分子的數(shù)量。就吸收 1 個(gè)光量子而言，光合作用單位是 300 。 ? 光合作用單位：是指完成 1 分子 CO 2 的同化或 1 分子 O 2 的釋放，所需的光合色素分子的數(shù)目，大約是 2400 個(gè)光合色素分子。 ? 天線色素：又稱聚光色素，沒有光化學(xué)活性，將所吸收的光有效地集中到作用中心色素分子，包括 99％ 的葉綠素 a ，全部葉綠素 b ，全部胡蘿卜素和葉黃素。 第四章 [自測(cè)題 ] 一、 名詞解釋 ? 光合作用：綠色植物利用太陽光能，將二氧化碳和水合成有機(jī)物質(zhì)，并釋放氧氣的過程。請(qǐng)你根據(jù)這些癥狀為不同處理的培養(yǎng)缸補(bǔ)貼標(biāo)簽。 B處理的番茄老葉干黃脫落，幼葉灰綠，葉柄葉脈呈紫色，根細(xì)而長(zhǎng)，幼葉較老葉的缺乏癥輕，整株生長(zhǎng)緩慢。他用這些溶液培 養(yǎng)已發(fā)芽的小麥種子，兩周后測(cè)得數(shù)據(jù)如表 ，請(qǐng)問處理 1和 2中的小麥根為什么特別短？ 表 小麥的溶液培養(yǎng) 處理 溶液 根長(zhǎng)（ mm） 1 NaCl 59 2 CaCl2 70 3 NaCl＋ CaCl2 254 4 NaCl＋ CaCl2＋ KCl 324 單鹽毒害 4．用溶液培養(yǎng)研究番茄的氮、磷、鉀元素缺乏癥時(shí)，一個(gè)學(xué)生忘記在培養(yǎng)缸上貼標(biāo)簽。當(dāng)棉苗第四葉（新葉）展開時(shí)，在第一片葉（老葉）上出現(xiàn)了缺綠癥，可見缺乏的是再利用元素 Mg 而不是其他。在上述元素中能引起缺綠癥的元素有 Mg、 Cu、 S、 Mn。 第二缸植株的老葉葉脈間失綠，葉脈清晰可見； 第三缸植株的癥狀也是老葉失綠，但失綠葉片的色澤較為均一，只是葉尖和中脈附近較嚴(yán)重些。有關(guān)，表現(xiàn)在鹽分須溶解于水中方能被吸收；無關(guān)，表現(xiàn)在二者被吸收的機(jī)理不同，吸鹽以主動(dòng)吸收為主，而吸水則以 被動(dòng)吸收為主。 6． 試述鹽分吸收與水分吸收的關(guān)系。同一植物，在硝酸鹽的供應(yīng)量的不同時(shí)，其還原部位不同。即根的表皮 皮層 內(nèi)皮層 中柱薄壁細(xì)胞 導(dǎo)管，然后再通過根流或蒸騰流從根轉(zhuǎn)運(yùn)到枝葉內(nèi)被還原為氨，再通過酶的催化作用形成氨基酸、蛋白質(zhì)，在光合 細(xì)胞內(nèi)，硝酸鹽還原為亞硝酸鹽是在硝酸還原酶催化下，在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)進(jìn)行的，亞硝酸還原為氨則在亞硝酸還原酶催化下在葉綠體內(nèi)進(jìn)行。此外，植物根系生長(zhǎng)具有趨肥性，所以肥料適當(dāng)深施還可使作物根系深扎，植株健壯，增產(chǎn)顯著。 4． 肥料適當(dāng)深施有什么好處？ 因?yàn)楸硎┑姆柿涎趸瘎×遥乙子诹魇Ш蛽]發(fā)，對(duì) NH4＋ － N肥尤其如此。當(dāng)向土壤中施加這三種肥料時(shí)，作物產(chǎn)量將會(huì)顯著提高。這樣一來，由于葉綠素的合成增加，因而表現(xiàn)出葉色墨綠；原生質(zhì)的增加使細(xì)胞增大，從而使葉片增大增厚，再加上原生質(zhì)的高度水合作用和細(xì)胞壁機(jī)械組織的減少，使細(xì)胞大而薄，且重，因而葉片重量增加，故易于披垂；由于光合產(chǎn)物大多用于原生質(zhì)的增加，而 用于細(xì)胞壁物質(zhì)的合成減少，因而表現(xiàn)出徒長(zhǎng)和組織柔嫩多汁，其結(jié)果就是易于倒伏和易感病蟲害。 2． N肥過多時(shí)，植 物表現(xiàn)出哪些失調(diào)癥狀？為什么？ 葉色墨綠，葉大而厚且易披垂、組織柔嫩、莖葉瘋長(zhǎng)、易倒伏和易感病蟲害等。 （ 3）飽和效應(yīng)。 Na＋ 的存在不影響細(xì)胞對(duì)的 K＋ 吸收，但同樣是第一主族的 +1 價(jià)離子 Rb＋的存在，卻能降低細(xì)胞對(duì) K＋ 的吸收。例如，細(xì)胞在 K＋ 和 Na＋ 濃度相等的一溶液中時(shí)，即使二離子的電荷相等，但它們的水合半徑不等，因而細(xì)胞對(duì) K＋ 的吸收遠(yuǎn)大于對(duì) Na＋ 的吸收。不同的離子載體具有各自特殊的空間結(jié)構(gòu)，只有滿足其空間要求的離子才能被運(yùn)載過膜。 ） 六、論述題 1．支持礦質(zhì)元素主動(dòng)吸收的載體學(xué)說有哪些實(shí)驗(yàn)證據(jù)？并解釋之。 ） 10．所有植物完全只能依靠根吸 SO42－ 以提供其生長(zhǎng)發(fā)育必需的硫元素。 ） 9． N、 P、 K 之所以被稱為“肥料三要素”，是因?yàn)樗鼈儽绕渌匦璧V質(zhì)元素更重要。 （ √ ） 8．植物吸收礦質(zhì)元素最活躍的區(qū)域是根尖的分生區(qū)。 （ 179。 （ √ ） 5．根部吸收各離子的數(shù)量不與溶液中的離子成比例。 ） 3．同族的離子間不會(huì)發(fā)生頡頏作用。 （√） 2．氮不是礦質(zhì)元素，而是灰分元素。 A． K B． Ca C． P D． N 9．植物根部吸收的無機(jī)離子主要通過 C 向植物地上部運(yùn)輸。 A． Mo B． Zn C． Mn D． Cu 7．果樹的小葉病或簇葉病是由于缺乏元素 D 。 A．錳、銅、鉬 B．鋅、硼、鐵 C．鐵、鉬、鈷 D．氯、鋅、硅 4．調(diào)節(jié)氣孔開閉的礦質(zhì)元素是： B A． P B． K C． Ca D． Mg 5．在光合細(xì)胞中， NO2－ 還原成 NH3是在 C 中進(jìn)行。 A． FAD B． NAD C． Mo D． Fe 2． NO2－ 還原成 NO2－ 是在 A 中進(jìn)行的。 15．硝酸鹽還原速度白天比夜間 快 ，這是因?yàn)槿~片在光下形成的 還原力 和 磷酸丙糖 能促進(jìn)硝酸鹽的還原。 13．礦質(zhì)元素主動(dòng)吸收過程中有載體參加，可從下列兩方面得到證實(shí)： 飽和效應(yīng) 和 離子競(jìng)爭(zhēng) 。對(duì)于非光合細(xì)胞，是在 前質(zhì)體 中進(jìn)行的；而對(duì)于光合細(xì)胞，則是在 葉綠體 中進(jìn)行 的。 10．根外追肥時(shí)，噴在葉面的物質(zhì)進(jìn)入葉細(xì)胞后，是通過 韌皮部 通道運(yùn)輸?shù)街参锒嗖糠值摹?duì)于難于再利用的必需元素，其缺乏癥狀最先出現(xiàn)在 幼嫩組織 。 7．無機(jī)氮所形成的第一個(gè)有機(jī)氮化合物主要是 谷氨酰胺 。 5． N、 P、 K 之所以被稱為肥料三要素，是因?yàn)? 植物對(duì)其需量較大，而土壤中往往又供應(yīng)不足 。 3．植物體內(nèi)的必需元素有 19 種，必需礦質(zhì)元素有 16 。 三、填空： 1．確定某種元素是否為植物必需元素時(shí)，常用 溶液培養(yǎng) 法。 ? 生物固氮：微生物自生或與植物（或動(dòng)物）共生，通過體內(nèi)固氮酶的作用，將大氣中的游離氮固定轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過程。 ? 礦質(zhì)營養(yǎng)：是指 植物對(duì)礦質(zhì)元素的吸收、運(yùn)轉(zhuǎn)與同化的過程。 ? 礦質(zhì)元素的主動(dòng)吸收：亦稱代謝性吸收。 ? 礦質(zhì)元素的被動(dòng)吸收：亦稱非代謝吸收。如水稻幼苗本來無硝酸還原酶，如果將其培養(yǎng)在硝酸鹽溶液中，體內(nèi)即可生成此酶。 ? 可再利用元素：亦稱參與循環(huán)元素，某些元素進(jìn)入地上部分后仍呈離子狀態(tài)（例如鉀），有些則形成不穩(wěn)定的化合物（如氮、磷），可不斷被分解，釋放出的離子又轉(zhuǎn)移到其他器官中去，這些元素在植物體內(nèi)不止一次的反復(fù)被利用，稱這些元素為可再利用元素。 ? 平衡溶液：在含有適當(dāng)比例的多種鹽溶液中，各種離子的毒害作用被消除，用以培養(yǎng)植物可以正常生長(zhǎng)發(fā)育，這種溶液稱為平衡溶液 。 ? 離子頡頏：在單鹽溶液中加入少量其他鹽類，再用其培養(yǎng)植物時(shí)，就可以消除單鹽毒害現(xiàn)象，離子間這種相互消除毒害的現(xiàn)象稱為離子頡頏。 ? 生理中性鹽：例如 NH 4 NO 3 ，植物吸收其陰離子與陽離子的量幾乎相等，不改變周圍介質(zhì)的 pH 值，故稱這類鹽為生理中性鹽。 ? 生理酸性鹽：例如（ NH4） 2 SO 4，植物吸收銨離子較吸收硫酸根離子多而快，這種選擇性吸收導(dǎo)致溶液逐漸變酸，故把這種鹽稱為生理酸性鹽。 ? 水培法：將各種無機(jī)鹽按照生理濃度，以一定的比例，保持適宜的 pH 值配制成平衡溶液，用以培養(yǎng)植物的方法。是指對(duì)植物生長(zhǎng)表現(xiàn)出有利的促進(jìn)作用，并在某一必需元素缺乏時(shí)能部分代替該必需元素的作用而減緩缺素癥狀的元素。植物必需的微量元素有：鐵、錳、 銅、鋅、鉬、硼、氯、鎳、鈉。植物必需的大量元素有：碳、氫、氧、氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫、硅。 ? 必需元素：是指在植物生活中作為必需成分或必需的調(diào)節(jié)物質(zhì)而不可缺少的元素。