《植物生長(zhǎng)與環(huán)境》復(fù)習(xí)思考題庫(kù)(答案)——光合作用(精華).doc

1、植物生長(zhǎng)與環(huán)境復(fù)習(xí)思考題庫(kù)第三章光合作用第一節(jié)太陽(yáng)輻射與光1. 什么叫光合作用？光合作用有什么意義？綠色植物利用口光能，把co?和出0同化為有機(jī)物，釋放，同時(shí)貯存能量的過(guò)程稱(chēng)光合作用，亦稱(chēng)碳素同化作用。光合作用把無(wú)機(jī)物C02和比0轉(zhuǎn)化為有機(jī)物（糖類(lèi)），實(shí)現(xiàn)自然界的物質(zhì)循環(huán)；把光能轉(zhuǎn)化為電能，實(shí)現(xiàn)自然界的能量轉(zhuǎn)換；同時(shí)吸收C02釋放02,凈化了空氣?？俍,光合作用為生命活動(dòng)提供氧氣和食物，為人類(lèi)和動(dòng)物的生存捉供了物質(zhì)基礎(chǔ)，光合作用是地球上一切牛命存在、繁榮和發(fā)展的根本源泉。2. 什么是太陽(yáng)輻射？太陽(yáng)輻射按波長(zhǎng)分為哪些類(lèi)型？A陽(yáng)以電磁波或粒子形式向外放射的能量叫A陽(yáng)輻射。按電磁波波長(zhǎng)的不同，太陽(yáng)輻

2、射分為無(wú)線(xiàn)電輻射、紅外線(xiàn)輻射、可見(jiàn)光輻射、紫外線(xiàn)輻射、X-射線(xiàn)輻射、丫-射線(xiàn)輻射等。由于太陽(yáng)輻射的波長(zhǎng)比地面和人氣輻射的波長(zhǎng)短得多，人們習(xí)慣上把太陽(yáng)輻射稱(chēng)為短波輻射，其屮對(duì)地球生物影響最人的是可見(jiàn)光輻射和紫外線(xiàn)輻射，能夠被葉綠素吸收的各種波長(zhǎng)的太陽(yáng)輻射乂稱(chēng)為牛理輻射。3. 自然界中，山區(qū)陽(yáng)坡的溫度總高于平地的溫度，為什么？太陽(yáng)斜射到水平面上時(shí)，該水平面上所得到的太陽(yáng)輻射能的多少?zèng)Q定于太陽(yáng)輻射在水平面上的太陽(yáng)高度角，太陽(yáng)高度角越大，水平面上所接受的太陽(yáng)輻射能量就越大，地面溫度也就越高。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上盡管無(wú)法改變太陽(yáng)高度角，但若改變地而坡度就相當(dāng)于改變了太陽(yáng)高度角。在一定條件下，地面坡度越大，地面獲得

3、太陽(yáng)輻射能就越多，溫度就越高。我國(guó)在北半球，陽(yáng)光從南方照射，對(duì)山區(qū)陽(yáng)坡來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)高度角遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于平地，溫度就高于平地的溫度。4. 物質(zhì)的顏色與光之間是什么關(guān)系？人和動(dòng)物的眼睛能直接分辨出來(lái)對(duì)植物的牛長(zhǎng)發(fā)育起著主要作用的是可見(jiàn)光，可見(jiàn)光是復(fù)合光，它是由紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種單色光混合而成的。不同物質(zhì)吸收光的種類(lèi)、顏色（吸收光譜）是不同的，當(dāng)太陽(yáng)光照射在物體上，光被物體吸收-部分，余下的光反射出來(lái)，反射光的顏色就是我們見(jiàn)到的物體的顏色。第二節(jié)光合色素1. 畫(huà)圖說(shuō)明葉綠體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及在光合作用中的作用。葉綠體呈関盤(pán)形或橢闘盤(pán)形。外部由兩層單位膜圍成稱(chēng)被膜，被膜以?xún)?nèi)是透明的基質(zhì)，基質(zhì)里懸浮著粒狀

4、結(jié)構(gòu)，叫基粒?；Ｓ深?lèi)囊體垛疊而成，類(lèi)囊體是由單層單位膜圍成的扁平具穿孔的小囊，組成基粒的類(lèi)囊體叫基粒片層，連接基粒的類(lèi)囊體叫基質(zhì)片層。類(lèi)囊體的單位膜上分布有大量的光合色素，是光能的吸收與轉(zhuǎn)化的主要部位。基粒是光合作用光反應(yīng)的場(chǎng)所。基質(zhì)內(nèi)含有光合磷酸化和C02固定述原等眾多的酶系統(tǒng)及擔(dān)任電子傳遞功能的細(xì)胞色素、質(zhì)體陀、NAD、NADP、DNA、RNA等，是光合作用CO,同化喑反應(yīng)的場(chǎng)所。（葉綠體結(jié)構(gòu)圖略）2. 簡(jiǎn)要說(shuō)明光合色素的種類(lèi)及功能。光合色素是綠色植物進(jìn)行光合作用的化學(xué)活性物質(zhì)，高等植物葉綠體含有的光合色素主要有葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素兩大類(lèi)。葉綠素共有a、b、c和d共4種,能夠吸收太陽(yáng)的光能

5、并傳導(dǎo)，特殊的葉綠素a（P頤和P7®能夠接收其它色素傳遞來(lái)的光能并將其轉(zhuǎn)化為電能。類(lèi)胡蘿卜素包括胡蘿卜索和葉黃素，胡蘿卜素能夠吸收光能，也能對(duì)葉綠素起保護(hù)作用。3. 秋天植物葉片由綠變黃或變紅，為什么？植物葉片屮含有的色素主要冇葉綠素、葉黃素和胡蘿卜素，葉綠素為綠色，葉黃素和胡蘿卜索為黃色或橙紅色。植物健壯生長(zhǎng)時(shí)，三種色索的含雖都很高，由于綠色較黃色和橙紅色顏色較深，掩蓋了后兩者的顏色，故而葉片顯現(xiàn)綠色。秋犬，溫度等氣候條件不適合植物的住長(zhǎng)，葉綠素遭到破壞，葉黃素和胡蘿卜素的黃色和橙紅色顯現(xiàn)出來(lái)使葉片變紅變黃。4. 缺水引起植物葉片變黃，說(shuō)明其可能的原因。水是植物細(xì)胞內(nèi)一切牛命活動(dòng)（

6、?；磻?yīng)）的介質(zhì)，一切生命活動(dòng)必須在有水的條件下才能完成，植物缺水合成過(guò)程受阻、分解過(guò)程加強(qiáng)。葉綠素的合成是由一系列生化反應(yīng)組成的牛理過(guò)程，干旱缺水不僅葉綠索的形成過(guò)程受到抑制，而且原有的葉綠索也會(huì)受到破壞,葉綠素破壞，葉黃素和胡蘿卜素的黃色和紅色顯現(xiàn)出來(lái)。因此，干旱條件下植物缺水最先出現(xiàn)的癥狀就是葉片失綠變黃。第三節(jié)光合作用的機(jī)理1. 簡(jiǎn)述光合作用的基本過(guò)程。光合作用是一系列光化學(xué)、光物理和牛物化學(xué)轉(zhuǎn)變的復(fù)雜過(guò)程。光合作用總體來(lái)說(shuō)分兩步進(jìn)行，第一步需要光，稱(chēng)光反應(yīng)，它通過(guò)原初反應(yīng)、電子傳遞與光合磷酸化，吸收太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)換為電能，再形成活躍的化學(xué)能，貯存在ATP和NADPH2中，這一過(guò)程是在葉綠

7、體的基粒片層上完成的，它隨著光強(qiáng)的增大而加速。第二步不需要光，稱(chēng)暗反應(yīng)，它通過(guò)二氧化碳同化，吸收CO?和IbO合成有機(jī)物，同時(shí)將活躍的化7能轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的化學(xué)能，貯藏在這些有機(jī)物分子的化學(xué)鍵當(dāng)中，這一過(guò)程是在葉綠體的基質(zhì)中進(jìn)行的，它隨溫度的升高而加快。2. 名詞解釋?zhuān)杭馍?，中心色素，希爾反?yīng)，光合磷酸化。集光色索：吸收、傳遞光能到作用中心色索分了上起光化學(xué)應(yīng)，包括大部分的葉綠索a,全部的葉綠素b和類(lèi)胡蘿卜素。中心色素：接受聚光色素傳遞來(lái)的光能并通過(guò)光化學(xué)反應(yīng)將其轉(zhuǎn)換為電能，指少數(shù)特殊狀態(tài)的葉綠素a（Peso和P7OO）。希爾反應(yīng)：離體的葉綠體在光下分解水釋放氧的過(guò)程。光合磷酸化：光合電子傳遞

8、與吸收能的高能磷酸鍵形成相偶聯(lián)的過(guò)程。3. 植物固定二氧化碳的途徑有幾條？說(shuō)明其主要特點(diǎn)。光合作用的暗反應(yīng)在葉綠體的基質(zhì)小進(jìn)行，主要功能是完成二氧化碳的同化過(guò)程。二氧化碳的同化是一個(gè)十分復(fù)雜的過(guò)程，概括起來(lái)有卡爾文循環(huán)、a途徑和景天酸代謝途徑三條途徑。卡爾文循環(huán)亦稱(chēng)c，途徑，分竣化、還原和再牛二步完成。a途徑的整個(gè)過(guò)程是在兩種不同功能的光合細(xì)胞中進(jìn)行的，葉了吸收的co?先到葉肉細(xì)胞的葉綠體內(nèi)被固定和轉(zhuǎn)化，再轉(zhuǎn)移到維管束鞘細(xì)胞同化為有機(jī)物。景天酸代謝途徑是景天科植物固有的，這類(lèi)植物的特點(diǎn)是氣孔口天關(guān)閉減少蒸騰，夜間開(kāi)放吸收人量的co把co?的吸收與還原在時(shí)間上錯(cuò)開(kāi)，從而達(dá)到貯水節(jié)水的效果，以適應(yīng)

9、極度干旱的壞境。第四節(jié)光合作用的影響因素及生產(chǎn)潛力1. 名詞解釋?zhuān)汗夂粑?，光補(bǔ)償點(diǎn)，光飽和點(diǎn)，C02補(bǔ)償點(diǎn)，C02飽和點(diǎn)。光呼吸：植物的綠色細(xì)胞在照光條件下吸收氧氣、放出二氧化碳的過(guò)程。光補(bǔ)償點(diǎn)：光合作用吸收的C02址與呼吸作用放出的C02量相等時(shí)的光照強(qiáng)度。CO?補(bǔ)償點(diǎn)：光合作用吸收的C02量與呼吸作用放岀的CO?量和等時(shí)環(huán)境中C()2的濃度。C02飽和點(diǎn)：C02濃度增加到一定程度時(shí)光合速率不再增加，此時(shí)環(huán)境屮C02的濃度稱(chēng)二氧化碳飽和點(diǎn)。2. 什么是溫度三基點(diǎn)？掌握溫度三基點(diǎn)在生產(chǎn)上有什么實(shí)際意義？溫度三基點(diǎn)是指最低溫度、最適溫度和最高溫度，溫度主要影響酶的活性，植物的任何牛理活動(dòng)都有各自

10、的溫度三基點(diǎn)。植物光合作用的最低溫度(冷限)和最高溫度(熱限)是指在該溫度下，C02的吸收和釋放速度相等，光合速率等于零。在光合最適溫度時(shí)，光合速率最高。牛產(chǎn)實(shí)踐屮要注意控制壞境溫度，避免高溫和低溫對(duì)光合作用的不利彫響，創(chuàng)造植物生長(zhǎng)發(fā)育的最適溫度環(huán)境，保證植物處于最佳住長(zhǎng)狀態(tài)，達(dá)到穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。3. 什么叫光能利用率？分析植物光能利用率不高的原因。作物光合產(chǎn)物中貯存的能量與同一時(shí)間內(nèi)同一土地血積所接收的能量的比率稱(chēng)作植物的光能利用率。當(dāng)麗，地球上植物對(duì)太陽(yáng)光能的利用率不到主要原因有：太陽(yáng)輻射到地面的光線(xiàn)，波長(zhǎng)約為300nm-26000nm，而植物光合作丿J只能利丿J380nm-720nm的光波，其

11、能量約占太陽(yáng)總輻射能的40%-50%：作物生長(zhǎng)初期植株較小，或群體稀疏，沒(méi)有足夠的綠色葉片來(lái)吸收光能，引起漏光損失；照射到葉面上的太陽(yáng)光能一部分被反射并散失到空間(10%-15%),另一部分透過(guò)葉片(5%),造成能最損失；被葉片吸收的太陽(yáng)光能，人部分以熱能的形式消耗于蒸騰過(guò)程(76.5%-845%),只有極少部分能量被光合作用利用(05%-35%)；用于光合作用的能量只有20%左右被轉(zhuǎn)化為電能，貯存于光合產(chǎn)物中，其它以各種形式散失掉；光合作用轉(zhuǎn)化的能量述要被植物正常的呼吸作用消耗30%左右；環(huán)境條件不適合的影響。4. 簡(jiǎn)述提高植物光能利用率的措施或途徑？針對(duì)植物光能利用率不高的原因，牛產(chǎn)上主要采取四種主要途徑來(lái)捉髙植物對(duì)光能的利用。一是增加光合面積，合理密植，合理增加葉面積指數(shù)，保證植物既能充分利川太陽(yáng)輻射能乂避免葉片相互遮肌通風(fēng)透光差。二是延長(zhǎng)光合時(shí)間，延長(zhǎng)作物住育期，提高復(fù)種指數(shù),選