5-第5章-植物的呼吸作用--复习材料+自测题.pdf

福建农林大学 2014 级茶学等专业植 物生 理学复习材料之 534第第 5 5 章章 植物的植物的呼吸作用呼吸作用一、一、教学大纲基本要求教学大纲基本要求掌握呼吸作用的概念及其生理意义；了解线粒体的结构和功能；熟悉糖酵解、三羧酸循环和戊糖磷酸循环等呼吸代谢的生化途径；熟悉呼吸链的概念、组成、电子传递多条途径和末端氧化系统的多样性；了解氧化磷酸化、呼吸作用中的能量代谢和呼吸代谢的调控；掌握呼吸作用的生理指标及其影响因素；掌握呼吸速率的概念及其测定方法；了解种子、果实、块根、块茎等器官的呼吸特点和这些器官贮藏保鲜的关系，并掌握呼吸作用与农业生产的关系。二、二、本章知识要点本章知识要点呼吸作用是一切生活细胞的基本特征。呼吸作用是将植物体内的物质不断分解的过程，是新陈代谢的异化作用。呼吸作用为植物体的生命活动提供了所需的能量，其中间产物又能转变为其他重要的有机物（蛋白质、核酸、脂肪等），所以呼吸作用就成为植物体内代谢的中心。按照需氧状况将呼吸作用分为有氧呼吸和无氧呼吸两大类型。在正常情况下，有氧呼吸是高等植物进行呼吸的主要形式，在缺氧条件下，植物进行无氧呼吸。从进化的观点看，有氧呼吸是由无氧呼吸进化而来的。高等植物的呼吸主要是有氧呼吸，但仍保留无氧呼吸的能力。高等植物的呼吸生化途径、电子传递途径和末端氧化系统具有多样性。呼吸代谢的多样性是植物在长期进化中形成的对多变环境适应的一种表现。EMP-TCAC-细胞色素系统是植物体内有机物质氧化分解的主要途径，而 PPP、GAC 途径和抗氰呼吸在植物呼吸代谢中也占有重要地位。呼吸底物的彻底氧化包括 CO2的释放与 H2O 的产生，以及将底物中的能量转换成 ATP。EMP-TCAC 途径只有 CO2的释放，没有 H2O 的形成，绝大部分能量还贮存在 NADH 和 FADH2中。这些物质所含的氢不能被大气中的氧所氧化，而是要经过一系列可进行迅速氧化还原的呼吸传递体的传递之后，才能与分子氧结合生成水。而作为生物体内“能量货币”的 ATP 就是在与电子传递相偶联的磷酸化过程中大量形成。因而，呼吸电子传递链和氧化磷酸化在植物生命活动中是至关重要的。呼吸作用与植物各器官的生长与发育都有直接或间接的关系，凡是生长旺盛，生理活性高的部位都有强的呼吸强度。植物呼吸代谢受着多种内、外因素(主要是生理状态、温度、O2、CO2和水分)的影响，为了保证植物生命活动的正常运转，就必须有一套应变调控措施。许多研究结果表明，细胞内呼吸代谢主要是通过能荷以及关键酶的合成和活性的调节来实现的。呼吸作用影响植物生命活动的全局，因而与农作物栽培、育种以及种子、果蔬、块根、块茎的贮藏都有着密切的关系。我们可根据植物呼吸作用自身的规律采取有效措施，利用呼吸，控制呼吸，使其更好地服务于人类。三、自测题三、自测题（一）（一）名词解释名词解释：1.呼吸作用2.有氧呼吸3.无氧呼吸4.呼吸速率5.呼吸商6.呼吸链7.糖酵解8.三羧酸循环9.戊糖磷酸途径10.巴斯德效应11.抗氰呼吸12.能荷13.P/O14.无氧呼吸消失点15.氧化磷酸化16.末端氧化酶17.温度系数18.生长呼吸19.伤呼吸20.盐呼吸21.反馈调节22.生物氧化23.呼吸作用氧饱和点24.呼吸跃变25.细胞色素氧化酶26.酒精发酵27.抗氰氧化酶28.安全含水量（二）写出下列符号的中文名称：（二）写出下列符号的中文名称：1.Cyt2.CoQ3.DNP4.EMP5.FAD6.FMN7.FP8.PAL9.PPP10.RPPP11.RQ12.TCAC13.UQ（三）填空题：（三）填空题：1依据呼吸过程中是否有氧的参与，可将呼吸作用分为和两大类型。2有氧呼吸是指生活细胞利用，将某些有机物彻底氧化分解，形成和，同时释放能量的过程。呼吸作用中被氧化的有机物称为。3无氧呼吸是指生活细胞在无氧条件下，把某些有机物分解成为不彻底的，同时释放能量的过程。微生物的无氧呼吸通常称为。4糖酵解途径可分为下列三个阶段：(1)己糖，(2)己糖，(3)丙糖。5代谢物的生物氧化与在体外燃烧的主要区别：生物氧化是在进行的，其氧化条件，并由催化。6TCA 循环开始的二步反应是：丙酮酸在丙酮酸脱氢酶催化下氧化脱羧生成，后者在酶催化下与草酰乙酸缩合生成。7戊糖磷酸途径可分为葡萄糖和分子两个阶段。若 6 分子的 G6P 经过两个阶段的运转，可以释放分子 CO2、分子 NADPH，并再生分子 G6P。8植物细胞内产生 ATP 的方式有三种，即磷酸化、磷酸化和磷酸化。（光合，氧福建农林大学 2014 级茶学等专业植 物生 理学复习材料之 535化，底物水平）9在完全有氧呼吸的条件下，C6H12O6的呼吸商为。若以脂肪作为呼吸底物时呼吸商则。10呼吸链中常见的抑制剂作用如下：鱼藤酮抑制电子由到的传递；抗菌素 A 抑制电子由到的传递；氰化物复合体抑制电子由到的传递。11线粒体是进行的细胞器，在其内膜上进行过程，衬质内则进行。12高等植物如果较长时间进行无氧呼吸，由于的过度消耗，供应不足，加上物质的积累，因而对植物是不利的。13线粒体内的末端氧化酶除了细胞色素氧化酶外，还有氧化酶、氧化酶、氧化酶和等氧化酶。其中细胞色素氧化酶是植物体内最主要的末端氧化酶，其作用是将 Cyta3中的电子传至，生成。14许多肉质果实在成熟时其呼吸作用，这一现象称为现象，植物激素中的与这一过程有密切的关系。15种子从吸胀到萌发阶段，由于种皮尚未突破，此时以呼吸为主，RQ 值，而从萌发到胚部真叶长出，此时转为以呼吸为主，RQ 值降到 1。16天南星科植物的佛焰花序放热较多，这是由于进行呼吸的结果。17把采下的茶叶立即杀青可以破坏酶的活性，保持茶叶绿色。18 EMP途径是在中进行的，PPP途径是在中进行的，酒精发酵是在中进行的，TCA 循环是在中进行的。19巴斯德效应是指氧气对的抑制现象；瓦布格效应是指氧气对的抑制现象。20高等植物在正常呼吸时，主要的呼吸底物是，最终的电子受体是。21使植物的无氧呼吸完全停止的环境条件中 O2浓度称为。22通过细胞内之间转化对呼吸代谢的调节叫做能荷调节。23、淀粉种子的安全水分约在，油料种子的安全水分大约。超出这一范围后，种子的呼吸速率很快提高。24就同一植物而言，呼吸作用的最适温度总是于光合作用的最适温度。25制作泡菜时，泡菜坛子必须密封的原因是避免氧对的抑制。26呼吸传递体中的氢传递体主要有 NAD+、和等。它们既传递电子，也传递质子；电子传递体主要有系统、某些蛋白和蛋白等。27磷酸戊糖途径的最主要的生理意义是生成和等。28糖酵解过程中发生次底物水平磷酸化，在 TCA 循环中发生次底物水平磷酸化。29线粒体中呼吸链从 NADH 开始至氧化成水，可形成分子的 ATP，即 P/O 比是。如从琥珀酸脱氢生成的 FADH2通过泛醌进入呼吸链，则形成分子的 ATP，即 P/O 比是。30质子动力使 H+流沿着酶的 H通道进入线粒体基质时，释放的自由能推动的合成。31所谓呼吸最适温度是使呼吸速率保持的最高的温度，一般温带植物呼吸速率的最适温度为。32所谓气调法贮藏粮食，是将粮仓中空气抽出，充入，达到呼吸，安全贮藏的目的。33根据是否出现呼吸跃变现象可将果实分为两类，一类是呼吸跃变型果实，如等；另一类是非呼吸跃变型果实，如等。34植物组织衰老时，PPP 途径在呼吸代谢中所占比例。（四）选择题：（四）选择题：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（）。APPPBEMP-TCACEMPDTCA3植物呼吸速率最高的器官是（）。A 叶片B.根C.茎D.花4水稻、油菜等种子形成过程中，PPP 所占比例（）。A下降B上升C不变D不一定福建农林大学 2014 级茶学等专业植 物生 理学复习材料之 5365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（）。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BNAD+CFADDFe-S9交替氧化酶(抗氰氧化酶)途径的 P/O 比值（）。A1B2C3D010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 ATPBADPCNADPHDNADH13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（）。A1B1C=1D无法确定15正常情况下，Cytaa3 承担细胞耗氧量的（）。A 80%B60%C40%D25%16绿色植物进行无氧呼吸时的产物是（）。ACO2、ATPBCO2、乳酸CATP、H2O、酒精DATP、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（）。APPPBTCACEMP-TCADEMP，18当植物组织从有氧条件下转移到无氧条件下，EMP 速度加快，其原因是（）。A ATP 增加BADP 与 Pi 减少CNADH2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（）。ATCAB丙氨酸CPPPD乙醇（五）简答题：（五）简答题：1呼吸作用的生理意义是什么？2植物呼吸代谢的多条路线有何生物学意义？3TCA 循环、PPP、GAC 途径各发生在细胞的什么部位?各有何生理意义？4呼吸作用中己糖彻底分解的代谢途径有哪几条？各在细胞的什么部位进行？5简述氧化磷酸化的机理。6长时间无氧呼吸，植物为什么会死亡？7植物组织受伤时，呼吸速率为何会加快？8制作绿茶时，为什么要把摘下的茶叶立即焙火杀青？9粮食贮藏过程中为什么要降低呼吸速率？10为什么说油料种子播种时应注意适当浅播？11呼吸跃变与果实成熟的关系如何？可采取怎样的措施来延长果实的贮藏时间？12果实成熟时产生呼吸跃变的原因是什么？13呼吸作用与光合作用的辨证关系表现在哪些方面？14简述呼吸作用与农业生产的关系。福建农林大学 2014 级茶学等专业植 物生 理学复习材料之 537（六）论述题：（六）论述题：1试说出几个植物体内需要由呼吸作用直接提供能量的生理过程和不需要由呼吸作用直接提供能量的生理过程。2试对暗呼吸和光呼吸进行比较。3如何证明组织中是否有 PPP 途径发生，及在己糖分解过程中所占比例大小？4试述水分吸收、矿质营养，有机物质合成与呼吸作用的关系。5植物抗氰呼吸的分布及其生理意义。6.呼吸作用和光合作用之间的相互依存关系表现在哪些方面?7.如何协调温度、湿度及气体的关系来做好果蔬的贮藏？自测题自测题 参考答案参考答案（一）名词解释（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(ae robicrespiration)：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，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。也称发酵作用。4.呼吸速率(respiratory rate)：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(respiratory quotient,RQ)：在一定时间内，植物组织释放二氧化碳的摩尔数与吸收氧气的摩尔数之比。也称呼吸系数，简称 RQ。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(tricarboxylicacid 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为二氧化碳的过程。又称为柠檬酸环或 Kreds 环，简称 TCA 循环。9.戊糖磷酸途径(pentose phosphate pathway)：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。简称 PPP 或 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(energycharge)：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+0.5ADP）/（ATP+ADP+AMP）。13.P/O：氧化磷酸化的活力指标，指每吸收一个氧原子所能酯化的无机磷的数目,即有几个无机磷与 ADP 形成了 ATP。呼吸链中两个质子和两个电子从 NADHH+开始传至氧生成水，一般可形成 3 分子的 ATP，其 P/O 比为 3。14.无氧呼吸消失点(anaerobicrespirationextinctionpoint)：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 phosphorylation)：指与呼吸链上的氧化过程相偶联的由 ADP 和无机磷酸形成 ATP 的作用。16.末端氧化酶(terminaloxidase)：处于生物氧化一系列反应的最末端，将底物脱下的氢或电子传递给分子氧，形成水或过氧化氢的氧化酶。17.温度系数(temperature coefficient,Q10)：温度每升高 10C，呼吸强度所增加的倍数。18.生长呼吸(growth respiration)：呼吸作用所产生的能量和中间产物主要用来合成植物生长所需要的物质，这种呼吸称为生长呼吸。19.伤呼吸(wound respiration)：植物组织因受到伤害而增强的呼吸。其呼吸增强原因为：修复伤口需要合成大量细胞结构物质，通过增加呼吸作用为其提供中间产物和能量；另外，为了防止病菌侵染，细胞中酚酶活性增强，导致细胞耗氧量增加20.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。21.反馈调节(feedbackregulation)：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的影响。使反应速率加快的称为正反馈，使反应速率减慢的称为负反馈。22.生物氧化(biologicaloxidation)：有机物质在生物体内发生的氧化作用。包括消耗氧，生成二氧化碳和水并放出能量的过程。福建农林大学 2014 级茶学等专业植 物生 理学复习材料之 53823.呼吸作用氧饱和点(respirationoxygen saturationpoint)：一定条件下，当氧浓度升高到某一值时，呼吸速率不再增加，这时环境的氧浓度称为呼吸作用氧饱和点。24.呼吸跃变(respiration climacteric)：果实成熟过程中，呼吸速率突然上升，然后又很快下降的现象。25.细胞色素氧化酶(cytochrome oxidase)：是植物体内最重要的末端氧化酶，包括 Cyt.a 和 Cyt.a3，含有两个铁卟啉和两个铜原子，其作用是将 Cyt.a3 上的电子传给氧，生成水。26.酒精发酵(alcoholic fermentation)：植物的一种无氧呼吸方式，反应的产物是.酒精和二氧化碳。27.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 传来的电子交给氧生成水。28.安全含水量(safetywatercontent)：是指能使种子安全贮藏的种子的含水量，也称为安全水。如禾谷类种子为12%-14%。（二）写出下列符号的中文名称：（二）写出下列符号的中文名称：1.Cyt：细胞色素2.CoQ：辅酶 Q3.DNP：2,4-二硝基苯酚4.EMP：糖酵解5.FAD：黄素腺嘌呤二核苷酸6.FMN：黄素单核苷酸7.FP：黄素蛋白8.PAL：苯丙氨酸解氨酶9.PPP：磷酸戊糖途径10.RPPP：还原磷酸戊糖途径11.RQ：呼吸系数,呼吸商12.TCAC：三羧酸循环13.UQ：泛醌（三）填空题：（三）填空题：1.有氧呼吸，无氧呼吸2.O2，CO2，H2O，呼吸底物或呼吸基质3.氧化产物，发酵4.活化，裂解，氧化5.细胞内,温和,酶6.乙酰 CoA，柠檬酸7.氧化脱羧，重组，6，12，58.光合，氧化，底物水平9.1，110.NADH，CoQ，细胞色素 b，细胞色素 C1，细胞色素 aa3，O211.呼吸作用，电子传递和氧化磷酸化，三羧酸循环12.底物,能量,有毒13.抗氰,酚,抗坏血酸，乙醇酸，O2，H2O14.上升，呼吸跃变，乙烯15.无氧,1，有氧16.抗氰17.多酚氧化酶18.细胞质，细胞质，细胞质，线粒体19.无氧呼吸，光合作用20.葡萄糖，氧气21.无氧呼吸消失点22.腺苷酸23.12%14%，8%9%24.高25.发酵作用26.FMN，FAD，UQ，细胞色素，黄素、铁硫27.NADPHH+，5-磷酸核糖28.2，129.3，3，2，230.ATP,ATP31.稳态,253032.氮气，抑制33.苹果、梨、香蕉；柑橘、葡萄、菠萝34.增加（四）选择题：（四）选择题：1.B2.B3.D4.B5.B6.D7.B8.A、D9.A10.C11.A、B、D12.C13.A14.C15.A16.D17.A18.D19.A、B、C、D20.A、B、D（五）简答题：（五）简答题：1 1呼吸作用的生理意义是什么？呼吸作用的生理意义是什么？答：答：呼吸作用的意义是：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。提供原料：呼吸作用产生的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的原料，从而构成植物体，调节植物的生长发育。提供还原力：呼吸作用产生的 NAD(P)H2,可用于 NO3-的代谢还原、氨基酸和脂肪的合成。防御功能：通过呼吸作用可消除致病微生物产生的毒素或消除感染，通过呼旺盛的呼吸还可加速细胞木质化或栓质化，促进伤口愈合。2 2植物呼吸代谢的多条路线有何生物学意义？植物呼吸代谢的多条路线有何生物学意义？答：答：呼吸作用对植物生命活动具有十分重要的意义，主要表现在以下三个方面：植物的呼吸代谢有多条途径，如表现在呼吸底物的多样性、呼吸生化历程的多样性、呼吸链电子传递系统的多样性以及末端氧化酶的多样性等。不同的植物、器官、组织、不同的条件或生育期，植物体内物质的氧化分解可通过不同的途径进行。呼吸代谢的多样性是在长期进化过程中，植物形成的对多变环境的一种适应性，具有重要的生物学意义，使植物在不良的环境中，仍能进行呼吸作用，维持生命活动。例如，氰化物能抑制生物正常呼吸代谢，使大多数生物死亡，而某些植物具有抗氰呼吸途径，能在含有氰化物的环境下生存。3 3TCA 循环循环、PPP、GAC 途径各发生在细胞的什么部位途径各发生在细胞的什么部位?各有何生理意义？各有何生理意义？答：答：(1)TCA 循环循环 发生在线粒体的基质中，它的生理意义：三羧酸循环是植物有氧呼吸的重要途径。三羧酸循环中一系列的脱羧反应是呼吸作用中二氧化碳的主要来源。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。三羧酸循环中有五次脱氢，再经过一系列电子传递体的传递，释福建农林大学 2014 级茶学等专业植 物生 理学复习材料之 539放出能量，最后与氧结合生成水。因此，氢的氧化过程实际上是一个放能过程。三羧酸循环是糖、脂肪、蛋白质和核酸及其它物质的共同代谢过程，相互紧密相连。(2)PPP 途径途径是在细胞质内进行的，它的生理意义：生物合成的原料来源：PPP 途径的 C3、C4、C5、C6、C7等中间产物是合成多种物质的原料。为许多物质的合成提供还原力：PPP 途径产生的 NADPH2为许多物质（如脂肪等）的合成提供还原力。提高植物抗病能力：以 PPP 途径形成的赤藓糖-4-磷酸与 EMP 途径形成的 PEP 为原料，经莽草酸途径可形成具有抗病作用的绿原酸、咖啡酸等物质。参与植物对逆境的适应：在干旱条件下，PPP 途径在己糖分解过程中所占比例增加。(3)GAC 途径途径 发生在植物和微生物的乙醛酸体中，它的生理意义：GAC 中生成中的二羧酸与三羧酸，可以进入 TCA循环；油料作物种子萌发时，通过乙醛酸循环，将脂肪转变为糖，为满足生长发育的需要。4 4呼吸作用中己糖彻底分解的代谢途径有哪几条？各在细胞的什么部位进行？呼吸作用中己糖彻底分解的代谢途径有哪几条？各在细胞的什么部位进行？答：答：呼吸作用中己糖彻底分解的代谢途径有两条：糖酵解-三羧酸循环和戊糖磷酸途径。前者需在细胞质和线粒体中完成，后者在细胞质中完成。5 5简述氧化磷酸化的机理。简述氧化磷酸化的机理。答：答：氧化磷酸化的机理有多种假说，如化学偶联学说、结构偶联学说和化学渗透学说。其中得到较多支持的是米切尔(P.Mitchell，1961)的化学渗透学说。根据该学说的原理，呼吸链的电子传递所产生的跨膜质子动力是推动 ATP 合成的原动力。其主要观点是：呼吸链上的递氢体与电子传递体在线粒体内膜上有特定的位置，彼此间隔交替排列，质子和电子定向传递。递氢体有质子泵的作用，当递氢体从线粒体内膜内侧接受从底物传来的氢（2H）后，可将其中的电子（2e）传给其后的电子传递体，而将两个 H+泵出内膜。膜外侧的 H+不能自由通过内膜而返回内侧，因而使内膜外侧的 H+浓度高于内侧，造成跨膜的质子浓度梯度(pH)和外正内负的膜电势差(E)，二者构成跨膜的 H电化学势梯度(H+)。质子动力使 H流沿着 ATP 酶的 H通道进入线粒体基质时，在 ATP 酶的作用下推动 ADP 和 Pi 合成 ATP。6 6长时间无氧呼吸，植物为什么会死亡？长时间无氧呼吸，植物为什么会死亡？答：答：无氧呼吸产生并积累酒精,使细胞中的蛋白质变性。氧化 1mol 葡萄糖产生的能量（ATP）少，要维持正常的生理活动需要消耗更多的有机物,使体内养分耗损过多。没有丙酮酸的有氧分解过程，细胞中缺少合成其它物质的原料。7 7植物组织受伤时，呼吸速率为何会加快？植物组织受伤时，呼吸速率为何会加快？答：答：细胞中的酚氧化酶等与其底物在细胞中是被隔开的，损伤使原来的间隔被破坏，酚类化合物被迅速氧化。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，这些分裂生长旺盛的细胞，需要合成大量的结构物质，这些均需通过增强呼吸作用为其合成提供原料和能量，所以组织的呼吸速率会提高。8 8制作绿茶时，为什么要把摘下的茶叶立即焙火杀青？制作绿茶时，为什么要把摘下的茶叶立即焙火杀青？答答：茶叶中的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的醌类物质，使茶叶失去绿色。把采下的茶叶立即杀青就可以破坏多酚氧化酶的活性，这样才能保持茶叶的绿色。9 9粮食贮藏过程中为什么要降低呼吸速率？粮食贮藏过程中为什么要降低呼吸速率？答：答：呼吸速率高会大量消耗有机物；呼吸作用放出的水分会使粮堆湿度增大，粮食“出汗”，呼吸作用被进一步增强；呼吸作用放出的热量使粮堆温度增高，使呼吸作用增强，高温、高湿的环境加速了微生物的繁殖，最后导致粮食变质。1 10 0为什么说油料种子播种时应注意适当浅播？为什么说油料种子播种时应注意适当浅播？答答：油料种子中含脂肪多，萌发时，耗氧多，呼吸商小，种子如果播种过深会影响正常的有氧呼吸，对物质转化和器官的形成都不利，特别是根的生长和分化会受到明显的抑制。所以油料种子播种时需要注意适当浅播，以保证 O2的供应。1111呼吸跃变与果实成熟的关系如何？可采取怎样的措施来延长果实的贮藏时间？呼吸跃变与果实成熟的关系如何？可采取怎样的措施来延长果实的贮藏时间？答答：果实呼吸跃变是果实成熟的一个特征，大多数果实成熟是与呼吸跃变相伴随的，呼吸跃变结束即意味着果实已达成熟。在果实储藏期间，可以通过降低温度推迟呼吸跃变发生的时间。另外，适当减少环境中氧气浓度，增加二氧化碳浓度，降低呼吸跃变发生的强度，这样就可达到延熟、保鲜、防止腐烂的目的。1 12 2果实成熟时产生呼吸跃变的原因是什么？果实成熟时产生呼吸跃变的原因是什么？答：答：随着果实发育成熟，细胞内线粒体增多，呼吸作用增强。福建农林大学 2014 级茶学等专业植 物生 理学复习材料之 540 产生了天然的氧化磷酸化解偶联，刺激了呼吸作用的增强。乙烯释放量增加，增加了果皮的透气性，呼吸作用增强。乙烯可能诱导了抗氰呼吸以及其它代谢途径中关键酶基因的表达，尤其是水解酶类及合成酶类。1 13 3呼吸作用与光合作用的辨证关系表现在哪些方面？呼吸作用与光合作用的辨证关系表现在哪些方面？答：答：总的来说，呼吸作用与光合作用是植物体内相互对立又相互联系的两大基本代谢过程。二者的对立表现在：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。二者的联系表现在：互为原料：呼吸作用的终产物二氧化碳和水是光合作用的原料，而光合作用的产物葡萄糖和氧气又是呼吸作用的原料；能量代谢：在呼吸与光合过程中，均有 ATP 与 NAD(P)H2的形成；代谢中间产物：虽然呼吸作用与光合作用细胞定位不同，但 PPP 途径与 C3途径的中间产物基本一致，如果在叶片中，某些中间产物很可能被交替使用。1 14 4简述呼吸作用与农业生产的关系。简述呼吸作用与农业生产的关系。答：答：呼吸作用与农业生产的关系密切：在作物栽培上，许多措施都是为保证正常呼吸的进行，如水稲田里要适时晒田。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。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，达到延长贮藏时间的目的。（六）论述题：（六）论述题：1 1试说出几个植物体内需要由呼吸作用直接提供能量的生理过程和不需要由呼吸作用直接提供能量的生理过程。试说出几个植物体内需要由呼吸作用直接提供能量的生理过程和不需要由呼吸作用直接提供能量的生理过程。答：答：需要呼吸作用直接提供能量的生理过程：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的合成，蔗糖的运输等。不需要呼吸作用直接提供能量的生理过程：水分和离子的被动吸收，蒸腾作用，光合作用中光能的吸收、传递及光合磷酸化等过程。2 2试对暗呼吸和光呼吸进行比较。试对暗呼吸和光呼吸进行比较。答：答：细胞定位：暗呼吸在一切活细胞的细胞质和线粒体中进行,光呼吸在叶肉细胞的叶绿体,过氧化体和线粒体中进行。底物：暗呼吸为己糖，光呼吸为乙醇酸。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。二氧化碳：两种呼吸作用都产生二氧化碳，但暗呼吸（有氧呼吸）二氧化碳的产生只发生在线粒体中，而光呼吸二氧化碳的产生可发生在叶绿体和线粒体中。中间产物：暗呼吸尤其 PPP 途径中间产物丰富，光呼吸中间产物种类很少。代谢途径：暗呼吸有多条途径（如 EMP、TCA、PPP），而光呼吸只有乙醇酸循环一条途径。光：暗呼吸在有光、无光的条件下均可进行，而光呼吸只能在光下进行。意义：暗呼吸是植物生命活动过程中物质代谢与能量代谢的中心，而光呼吸是植物对高光强和低二氧化碳浓度条件的一种适应，耗散掉细胞中过多的 ATP，以防止光氧化对光合器官的破坏。3 3如何证明组织中是否有如何证明组织中是否有 PPPPPP 途径发生，及在己糖分解过程中所占比例大小？途径发生，及在己糖分解过程中所占比例大小？答：答：可采用同位素14C 示踪法。把待测植物组织分成相同的两份，分别供给 C1标记的葡萄糖与 C6标记的葡萄糖，然后测定两份材料14CO2的释放量，若 C1/C6比值等于 1，表明葡萄糖在待测材料中完全经 EMP-TCA 途径分解；若 C1/C6比值大于 1，则表明部分葡萄糖是经 PPP 途径分解，比值越大，表明 PPP 途径在己糖分解代谢中所占比例越大。4 4试述水分吸收、矿质营养，有机物质合成与呼吸作用的关系。试述水分吸收、矿质营养，有机物质合成与呼吸作用的关系。答：答：水分吸收与呼吸的关系：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的动力，根压的产生和维持依赖于根系的呼吸作用。矿质营养与呼吸作用的关系：首先，矿质的吸收以主动吸收为主，如离子载体的活化，离子泵的运转，离子通道的开启均需呼吸作用提供能量；其次，硝酸盐、硫酸盐的还原均需呼吸作用提供 NAD(P)H2和 ATP。有机物质合成与呼吸作用的关系：呼吸作用为有机物质的合成提供了所需的原料以及 NTD(P)H 和 ATP。5 5植物抗氰呼吸的分布及其生理意义。植物抗氰呼吸的分布及其生理意义。答：答：抗氰呼吸广泛分布于高等植物中，如天南星科，禾本科的玉米、小麦，大麦，豆科.的豌豆、绿豆，还有甘薯、木薯、马铃薯、烟草、胡萝卜等，在低等植物中也存在。抗氰呼吸的主要生理功能：1)放热效应，与天南星科植物的佛陷花序早春开花传粉、棉花种子发芽有关。福建农林大学 2014 级茶学等专业植 物生 理学复习材料之 5412)促进果实成熟，果实成熟过程中呼吸跃变的产生，主要表现为抗氰呼吸的增强，而且，果实成熟中乙烯的产生与抗氰呼吸呈平行关系，三者紧密相连。3)代谢的协同调控，在细胞色素电子传递途径电子呈饱和状态时，抗氰呼吸就比较活跃，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。4)与抗病力有关，抗黑斑病的甘薯品种在感病时抗氰呼吸活性明显高于感病品种。6 6.呼吸作用和光合作用之间的相互依存关系表现在哪些方面呼吸作用和光合作用之间的相互依存关系表现在哪些方面?答：答：两个代谢过程互为原料与产物，如光合作用释放的 O2可供呼吸作用利用，而呼吸作用释放的 CO2也可被光合作用所同化；光合作用的卡尔文循环与呼吸作用的戊糖磷酸途径基本上是正反对应的关系，它们有多种相同的中间产物(如GAP、Ru5P、E4P、F6P、G6P 等)，催化诸糖之间相互转换的酶也是类同的。在能量代谢方面，光合作用中供光合磷酸化产生 ATP 所需的 ADP 和供产生 NADPH 所需的 NADP+，与呼吸作用所需的 ADP 和 NADP+是相同的，它们可以通用。7 7.如何协调温度、湿度及气体的关系来做好果蔬的贮藏？如何协调温度、湿度及气体的关系来做好果蔬的贮藏？答答：果实蔬菜的贮藏过程中，重要的问题是延迟其完熟。其措施：降低温度,降低呼吸速率，推迟呼吸跃变的发生。调节气体成分，降低周围环境中氧气的浓度，增加二氧化碳的含量，或充氮气。这样也可以抑制果实中乙烯的产生，推迟呼吸跃变的发生，并降低其发生的强度。控制湿度。果蔬是含水量很高的食品，为了保持它们的新鲜，贮藏环境必须保湿，多数果蔬适宜贮藏的相对湿度为 80%90%。根据上述情况，在贮藏果蔬时要协调好温度、湿度及气体的关系。如番茄装箱后用塑料布密封，抽去空气，充以氮气，把氧浓度降至 3%6%，在零度以上温度放置，能使番茄可贮藏 3 个月以上。甘薯块根贮藏期如温度超过 15，会引起发芽和病害,低于 9又会受寒害,如果将贮藏温度调为 1014,相对湿度控制为 80%90%，则能安全贮藏至第二春天播种。苹果和大多数蔬菜若用塑料纸(袋)保湿，置 45冷库或冰箱中能贮藏很长的时间。