植物生理学习题1-5(5)

7、机械损伤会显著加快植物组织呼吸速率的原因何在？

机械损伤会显著加快组织的呼吸速率，其理由如下：第一，原来氧化酶与其底物在构造上是隔开的，机械损伤使原来的间隔破坏，氧气供应充足，酚类化合物就迅速地被氧化；第二，细胞被破坏后，底物与呼吸酶接近，于是正常的糖酵解和氧化分解以及PPP代谢加强；第三是机械损伤使某些细胞转变为分生状态，以形成愈伤组织去修补伤处，这些生长旺盛的细胞的呼吸速率就比原来休眠或成熟组织的呼吸速率快得多。 8、呼吸作用于生理功能有哪些？

呼吸作用生理意义如下：（1）呼吸作用提供植物生命活动所需要的大部分能量。植株对矿质营养的吸收和运输，有机物的运输和合成，细胞的分裂和伸长等等，无一不需要能量。（2）呼吸过程为其他化合物合成提供碳架。呼吸过程产生的一系列的中间产物，是进一步合成植物体内各种重要化合物（蛋白质、脂肪、核酸）的原料。（3）呼吸作用与抗病性有关，旺盛的呼吸作用可以把病原菌分必的毒素氧化分解为二氧化碳和水或转化为无毒物质。另外，呼吸过程中还可心产生一些对病菌有毒的物质，如酚类化合物。 9、呼吸代谢的多条途径对植物生存有何适应意义？

植物代谢受基因的控制，而代谢（包括过程、产物等）又对基因表达具控制作用，基因在不同时空的有序即表现为植物的生长发育过程，高等植物呼吸代谢的多条途径（不同底物、呼吸途径、呼吸链及末端氧化等）使其能适应变化多端的环境条件。如植物遭病菌浸染时，PPP增强，以形成植保素，木质素提高其抗病能力，又如水稻根在淹水缺氧条件下，乙醇酸氧化途径和与氧亲和力高的细胞色素氧化酶活性增强以保持根 的正常生理功能（任举二例说明）。

10、试从不同底物呼吸途径呼吸链和末端氧化举出呼吸代谢途径各三条。

呼吸作用可利用不同的底物如糖、蛋白质、脂肪等。经不同的呼吸途径如无氧条件下的形成酒精或乳酸；有氧条件下EMP-TCA、PPP、乙醛酸循环，乙醇酸途径以及不同的呼吸链如NADH链、FADH链，抗氰呼吸链等，不同的末端氧化酶如细胞色素氧化酶，抗氰氧化酶，多酸氧化酶，黄酶等。以形成不同的产物、构成不同的结构以适应变化多端的环境，从而利于植物的生长发育和种的繁衍。（回答问题时应得上述论点有机联系加以说明） 11、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？

光合作用和呼吸作用是相互依存、共处于一个统一中的，没有光合作用提供的有机物，就不可能有呼吸作用，如果没有呼吸作用；光合过程也无法完成，两者相互依存的关系如下： （1）光合作用所需的ADP和NADP+与呼吸作用所需的ADP和NADP+（PPP途径所需）是相同的，共用的。

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（2）光合作用的碳循环与呼吸作用的戊糖磷酸途径基本上是可逆反应关系，它们的中间产物同样是三碳糖（磷酸甘油醛）、四碳糖（磷酸赤藓糖）、五碳糖（磷酸核糖、磷酸核酮糖、磷酸木酮糖）、六碳糖（磷酸果糖、磷酸葡萄糖）及七碳糖（磷酸景天庚酮糖）等，许多糖类是可以交替使用的。

（3）光合释放的O2可供呼吸利用，而呼吸作用释放的CO2亦能为光合作用所同化。 12、线粒体的超微结构是如何适应其呼吸作用这一特定功能的？

（1）线粒体具双层膜，外膜平滑透性比内膜高，内膜具高度选择性，保持线粒体内代谢的

正常运行；（2）内膜里面的腔为克 可溶性蛋白质的衬质，TCA环酶等聚集于此，

此外不含少量DNA、RNA；（3）内膜内褶形成嵴以扩大面积，增大电子传递附着

的表面，嵴的数目随呼吸的增强而增多；

（4）内膜内则例具带柄的颗粒，为实现氧化磷酸化的酶等。 13、磷酸戊糖途径与EMP-TCA途径相比有何不同？

第一、磷酸戊糖途径中脱氢酶的辅酶是NADP+而非NAD+，生成物是NADPH而非NADH。 第二、磷酸戊糖途径中无底物水平磷酸化，所以无ATP生成，而有无机磷酸的生成物。 第三、葡萄糖直接氧化成葡萄糖酸等有机羧酸。

第四、在戊糖途径中有戊糖磷酸酯的互变，而EMP-TCA无，这种相互转变与光合碳循相

对映，称氧化的戊糖循环。戊糖是合成核苷酸的原料。 14、呼吸作用是怎样影响植物的水分收收，矿质营养等生理活动的？

（1）呼吸作用促进矿质吸收，降低根细的渗透势和水势，利用于根系渗透吸水。 （2）呼吸作用提供的中间活性物质和ATP等 载体蛋白的形成、变构、旋转等促进对矿

质元素的吸收。

（3）呼吸作用提供的ATP开动质膜上的质子泵造成膜内外动力势差，趋动矿质的吸收。 （4）呼吸作用促进根系的生长发育，不断“追逐”和吸收水吧。 15、呼吸作用对农业实践有何重要作用？

呼吸作用对农业实践中的意义，可从两个方面来说明。

（1） 在作物栽培中，许多农业措施都是为了保证呼吸作用的正常进行而制订的，

如浸种催芽中要定时浇水和翻堆；秧田的湿润灌溉；旱作的中耕松土??

（2） 种子、果蔬的贮藏与呼吸作用息息相关，如在种子贮藏中必须注意种子的安

全含水量，并要降低温度，以降低呼吸作用，延长种子的贮藏时间；又如果实和蔬菜的贮藏中要昼避免机械损伤的基础上，控制温度、湿度和空气三条件，以降低呼吸作用对有机物质的消耗，使果实和蔬菜保持色、得、味和新鲜状态。

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有的果实具有呼吸跃变现象，控制温度和CO2浓度抑制呼吸，延缓呼吸跃变出现的时间，增加果实贮藏时间。

16、为什么种子入仓时间的含水量不能超过其临介含水量？

种子含水量超过临介含水量，种子内出现自由水，使蛋白质水含酶活化，呼吸速率提高，消耗种子内贮藏物，产生呼吸热提高库温，进一步促进呼吸作用，使种子变质。种子含水量增高，空气相对湿度相应增大，附于种子表面的微生物滋生繁衍，使种子霉变。只有在安全含水量范围内，种子中只有束缚水，空气相对湿度低，抑制呼吸等生化反应和微生物滋生，种子可安全贮藏。

17、白天在实验室测定植物茎叶的呼吸速率会受到什么影响？如何解决？

白天在实验室测植物茎叶的呼吸速率，由于有光绿色即分仍可进行光合作用，同化CO2并释放O2，因而会干扰测定结果。因此，应用黑布等遮光，消除光合作用影响的条件下来测定茎叶的呼吸作用。

18、萌发的大麦种子其RQ值等于0.97，而同一种子胚的RQ值等于0.23，为什么？如果将种浸入水中，发现RQ值可增加至6.5，为什么？

大麦种子的胚乳内含淀粉，水解后形成糖，以糖为呼吸底物，其呼吸商为1，故大麦种子的呼吸商接近于1。同一种子的胚内含较多的脂肪，因此呼吸商的值小于1，等于0.23。如将种子浸入水中，种子主要进行无氧呼吸，故呼吸商升至6.5或更高。 19、试述戊糖酸途径的出现意义。

PPP（HMP）途径定位于细胞质，形成的中间产物在生理活动中十分活跃，沟通各个代谢反应核酮糖-5-磷酸和核糖-5-磷酸是组成核酸的原料；丙糖、丁糖、巳糖和庚糖的磷酸酯也是卡乐文循环的中间产物，把光合作用和呼吸作用联系起来；甘油醛-3-磷酸为EMP相通；赤藓糖-4-磷酸和-3-磷酸甘油酸可通过莽草酸途径形成芳香族氨基酸，酚类物质（提高植物抗病能力）；形成的NADPH是脂肪合成所必需等。（1分）

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