植物生理學(xué)第四章答案(第八版,王小菁主編)
名詞術(shù)語
呼吸作用: 是植物消化吸收氧氣,將有機(jī)化合物轉(zhuǎn)換為二氧化碳和水,釋放出來能量的全過程。可分為有氧呼吸和無氧呼吸。
有氧呼吸:活細(xì)胞在氧氣的參與下,把某些有機(jī)物質(zhì)徹底氧化分解,放出二氧化碳并形成水,同時(shí)釋放能量的過程。
無氧呼吸:在無氧條件下,細(xì)胞把某些有機(jī)物分解成為不徹底的氧化產(chǎn)物,同時(shí)釋放能量的過程。
糖酵解: 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的己糖經(jīng)過一系列酶促反應(yīng)步驟分解成丙酮酸的過程。
三羧酸循環(huán): 糖酵解進(jìn)行到丙酮酸后,在有氧的條件下,通過一個包括三羧酸和二羧酸的循環(huán)而逐步氧化分解,直到形成水和二氧化碳為止,這個過程為三羧酸循環(huán)。
磷酸戊糖途徑:細(xì)胞內(nèi)糖類的氧化可以不經(jīng)過糖酵解的途徑,即由6-磷酸葡糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸核酮糖和CO2
丙酮酸脫氫酶復(fù)合體: 是生物體內(nèi)催化丙酮酸轉(zhuǎn)變成乙酰輔酶A之反應(yīng)的三種酶及五種輔酶的組合。
生物氧化: 有機(jī)物質(zhì)在生物體細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行氧化分解,生成二氧化碳、水和釋放能量的過程。
呼吸鏈:就是呼吸代謝中間產(chǎn)物的電子和質(zhì)子,沿著一系列有順序的電子傳遞體組成的電子傳遞途徑,傳遞到分子氧的總過程。
解偶聯(lián):呼吸鏈與氧化磷酸化的偶聯(lián)遭到破壞的現(xiàn)象。
氧化磷酸化: 物質(zhì)在體內(nèi)氧化時(shí)釋放的能量通過呼吸鏈供給ADP與無機(jī)磷酸合成ATP的偶聯(lián)反應(yīng)
呼吸速率:植物的單位鮮重、干重或細(xì)胞(以含氮量)在一定時(shí)間內(nèi)所放出的二氧化碳的體積,或所吸收的氧氣的體積。
呼吸商:表示呼吸底物的性質(zhì)和氧氣供應(yīng)出態(tài)的一種指標(biāo)。植物組織在一定時(shí)間內(nèi),放出二氧化碳的物質(zhì)的量與吸收氧氣的物質(zhì)的量的比率叫作呼吸商。
ATP合酶: ATP合成酶是一種具有磷酸化反應(yīng)特性的酶,能夠?qū)TP和其他物質(zhì),如氫原子、氧原子、氧化物等,轉(zhuǎn)化為高能量磷酸化反應(yīng)產(chǎn)物。
交替途徑:抗氰呼吸電子傳遞途徑與正常的NADH電子傳遞途徑交替進(jìn)行稱為交替途徑
ADP/O比:呼吸過程中無機(jī)磷酸消耗量和氧消耗量的比值
末端氧化酶:把底物的電子傳遞到電子傳遞系統(tǒng)的最后一步,將電子傳遞給分子氧并形成水或過氧化氫的酶。
底物水平磷酸化作用:是一種生物化學(xué)反應(yīng),通過生成含有高能鍵的化合物,將高能代謝物直接轉(zhuǎn)移到ATP生成ATP
抗氰呼吸:在氰化物存在下,某些植物呼吸不受抑制。
能荷: ATP—ADP——AMP系統(tǒng)中可利用的高能磷酸鍵的度量。
呼吸躍變: 當(dāng)果實(shí)成熟到一定程度時(shí),呼吸速率首先是降低,然后突然升高,然后又下降的現(xiàn)象。
溫度系數(shù): 溫度增加10℃時(shí)植物呼吸速率的的增加量
思考題
糖酵解、三羧酸循環(huán)、磷酸己糖途徑和氧化磷酸化過程發(fā)生在細(xì)胞的哪些部位?這些過程相互之間的聯(lián)系是什么?
糖酵解發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。
三羧酸循環(huán)發(fā)生在線粒體內(nèi)。
磷酸戊糖途徑發(fā)生在質(zhì)體內(nèi)。
氧化磷酸化發(fā)生在線粒體內(nèi)膜。
聯(lián)系:氧化磷酸化是生物體內(nèi)生成 ATP 的主要方式,糖酵解、三羧酸循環(huán)和磷酸戊糖途徑中的某些反應(yīng)需要消耗 ATP 。
糖酵解的最終產(chǎn)物丙酮酸在進(jìn)入線粒體后氧化脫羧生成乙酰 CoA 進(jìn)入三羧酸循環(huán)。
磷酸戊糖途徑產(chǎn)生的 NADPH 參與三羧酸循環(huán)中蘋果酸還原為丙酮酸。
磷酸戊糖途徑的部分中間產(chǎn)物是 NAD、FAD、NADP 等輔酶的組分,NAD 是三羧酸循環(huán)和糖酵解兩個過程中的重要輔酶,FAD 參與三羧酸循環(huán)中延胡索酸的生成。
糖酵解、三羧酸循環(huán)、磷酸戊糖途徑和氧化磷酸化中的許多參與成分相同。
分析光合磷酸化和氧化磷酸化的異同。
不同點(diǎn)有:氧化磷酸化發(fā)生在線粒體的內(nèi)膜上,光合磷酸化發(fā)生在葉綠體的類囊體膜上
氧化磷酸化為2對H+泵到膜間隙,2個H +3次穿過ATP合成酶形成1分子ATP。光合磷酸化是3對H +泵到基質(zhì)中,3個H +2次穿過ATP合成酶形成1分子ATP。
需要的條件不同:氧化磷酸化不需要光,光合磷酸化需要光;
類型不同:氧化磷酸化有底物水平的氧化磷酸化和電子傳遞水平的氧化磷酸化,光合磷酸化有環(huán)式和非環(huán)式兩種。
植物如何自身調(diào)節(jié)呼吸過程?
植物通過調(diào)節(jié)呼吸作用的過程大部分都是通過氣孔來調(diào)節(jié)吸取和排出的氣體。當(dāng)然呼吸作用也需要線粒體提供能量這些也是影響的。
以及通過調(diào)節(jié)一些呼吸作用相關(guān)的酶的含量來調(diào)控呼吸作用。
為什么說呼吸作用既是一個放能的過程又是一個貯能的過程?如何理解呼吸作用是植物的代謝中心?
是因?yàn)楹粑饔蒙婕暗絻蓚€階段:有氧呼吸和無氧呼吸。有氧呼吸是放能,無氧呼吸是貯能。這兩個過程是相互聯(lián)系的,它們共同作用,確保了細(xì)胞能夠獲得足夠的能量來維持生命活動。
呼吸作用將有機(jī)物氧化分解為二氧化碳、水,在分解過程中還有些中間產(chǎn)物,還能將有機(jī)物中的穩(wěn)定化學(xué)能轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能,供給植物生命活動使用,所以是植物體內(nèi)物質(zhì)代謝中心。
用很低濃度的氰化物和疊氮化合物或高濃度的CO處理植物,植物很快會發(fā)生傷害,原因是什么?
上述的處理方法會造成植物的呼吸作用的抑制,使得植物不能進(jìn)行正常的呼吸作用,為植物體提供的能量也減少了,從而造成了傷害的作用。
綠茶、紅茶和烏龍茶的制成過程有何不同?道理何在?
紅茶是經(jīng)過發(fā)酵制成的,葉綠素受到破壞,不顯綠色。綠茶的制作時(shí)不經(jīng)過發(fā)酵,而是把新鮮茶葉倒入燒得暗紅的鐵鍋中迅速翻炒。這樣加工的茶葉葉綠素沒有被破壞,成了綠茶。 烏龍茶是半發(fā)酵茶,烏龍茶的萎凋和發(fā)酵工序不分開,兩者相互配合進(jìn)行。具體制法有四種:涼青、曬青、加溫萎凋和人控條件萎凋。 涼青:作用是散發(fā)葉子表面水分和葉溫,保持茶葉鮮度。 曬青:能促進(jìn)酶的活化,形成烏龍茶的香氣。