终极版植物生理期末复习第三章光合作用.doc

植物生理期末复习第三章光合作用（1）名词解释1.光合作用：指含光合色素的绿色植物细胞和细菌利用光能，把无机物（CO 2、H 2O、 H 2S）同化为有机物并释放 O2、或 H、或 S 的过程2.光合膜：由于光合作用的光能吸收和转化主要在基粒类囊体膜上进行的，所以类囊体膜亦称为光合膜3.光反应：植物吸收光能，放出氧气，形成同化力（NADPH 和 ATP） 4.暗反应：植物利用光反应中生成的同化力固定二氧化碳，形成有机物（主要形式是糖） 5.反应中心色素：既能捕获光能，又能将光能转换为电能，即具有光化学活性少数特殊状态的 chla 分子属于此类6.聚光色素：又称天线色素，只能收集光能，将光能聚集传递到反应中心色素绝大多数的 chla 、全部的 chlb 、类胡萝卜素、叶黄素均属于此类7.光合单位：结合在类囊体膜上能进行光合作用的最小结构单位8.反应中心：进行原初反应的最基本的色素蛋白复合体，至少包括一个反应中心色素分子、一个原初电子受体、一个原初电子供体9.量子产额：吸收一个光量子后放出的 O2分子数或固定的 CO2分子数——反应光合效率的高低10.红降现象：植物在波长大于 685nm 的远红光下，光合量子产额明显下降的现象。

11.双光增益效应：在远红光 700nm （大于 685nm）照射时，补加波长较短的红光（约 650nm） ，则光合作用的量子产额大增，比用这两种波长的光单独照射时的总和还要高这种两种光波促进光合效率的现象叫做双光增益效应也叫爱默生效应12.光合电子传递链：指定位在类囊体膜上一系列相互衔接的电子传递体组成的电子传递的总轨道13.希尔反应：离体叶绿体在光下进行水分解，并放出氧的反应14.光合磷酸化：叶绿体利用光能把 ADP 和 Pi 合成 ATP 的过程，称为光合磷酸化15.叶绿体的 ATP 合酶：又称光合磷酸化反应欧联因子，它是由跨膜的 CF0单位和位于类囊体基质侧起催化作用的 CF1单位所组成16.碳素同化：是指植物利用光反应产生的 ATP 和 NADPH 将 CO2还原成糖类的过程17.景天酸途径：夜间气孔张开，固定 CO2 产生有机酸白天气孔关闭，有机酸脱羧释放 CO2 ，经卡尔文循环还原成有机物这种与有机酸合成日变化有关的光合碳代谢途径称为景天酸代谢（CAM）途径18.光呼吸：是指植物绿色组织在光下与光合作用相联系而发生的吸收氧和释放 CO 2 的过程，也称为“氧化的光合碳循环” ，简称为 C 2 循环 19.光合速率：单位时间单位叶面积所吸收的 CO 2 或释放的 O 2 的量。

20.表观光合速率：通常测定的光合速率等于光合作用与呼吸作用的差数，称为表观光合速率（净光合速率） 21.光合生产率：较长时间内（例如一昼夜或一周）单位叶面积生产的干物质量，又称净同化率（NAR） 22.光饱和点：刚出现光饱和现象时的光强度称为光饱和点23.光补偿点：同一叶片在同一时间内，光合作用过程中吸收的 CO2和呼吸作用过程中放出的 CO2等量时的光照强度24.光合作用的光抑制：当光合机构接受的光能超过它所能利用的量时，过剩的光能会引起光合效率的降低，表现为表观量子效率或 PSⅡ最大光化学效率（F v/Fm）下降，这个现象叫光合作用的光抑制25.CO2补偿点：光合速率与呼吸速率相等时外界的 CO2浓度叫做 CO2补偿点26.CO2饱和点：光合速率开始达到最大值时的 CO2浓度被称为 CO2饱和点27.光合“午休”现象：晴天无云而光照强烈时，光合进程形成双峰曲线，中午前后光合速率下降，呈现“午休”现象28.光能利用率：单位面积上植物光合作用所积累的有机物所含的能量，占同一时期内照射在单位地面上的日光能量的百分率称为光能利用率二）知识点：1.光合色素的种类及其最强吸收峰的波长？叶绿素有两个强吸收峰区 640～660nm 的红光，430～450nm 的蓝紫光。

叶绿素a 在红光区的吸收峰比叶绿素 b 的高，蓝紫光区的吸收峰则比叶绿素 b 的低类胡萝卜素吸收带在 400～500nm 的蓝紫光区藻蓝素的吸收光谱最大值是在橙红光部分藻红素则吸收光谱最大值是在绿光和黄光部分 2.叶绿素生物合成的原料是什么？植物体内的叶绿素是不断地进行代谢的叶绿素的生物合成是以谷氨酸或 α-酮戊二酸为原料，合成 δ-氨基戊酸（ALA）开始的，是在一系列酶的作用下，首先形成无色的原叶绿素，然后在光下被还原成叶绿素3.环境因素如何影响叶绿素的合成？许多环境条件影响叶绿素的生物合成这些条件主要是：光，矿质元素，温度等a 光——促进叶绿素形成原脱植基叶绿素经过光照后，才能顺利合成叶绿素，如果没有光照就只能停留在这一步一般植物在黑暗中生长都不合成叶绿素，叶子发黄；光线过弱，也不利于叶绿素的生物合成b 温度——影响酶活叶绿素的生物合成过程中绝大部分都有酶的参与，温度影响酶活性，也就影响叶绿素的合成一般来说，叶绿素的温度三基点：最低温度：2-4C，最适温度是 30C 上下，最高温度是 40C秋天叶子变黄和早春寒潮过后水稻秧苗变白等现象，都与低温抑制叶绿体形成有关c 植株缺乏氮、镁、铁、锰、铜或锌元素时，就不能形成叶绿素，呈缺绿病4.从能量转化角度，整个光合作用可分哪些阶段？从能量转化角度，整个光合作用可大致分为三个步骤:1) 原初反应（光能吸收、传递和转换阶段）2) 电子传递和光合磷酸化（电能转变为活跃化学能阶段）3) 碳同化（活跃化学能转变为稳定化学能阶段）5.光合膜上与光合作用有关的蛋白复合体有哪些？类囊体膜上主要的四种蛋白复合物：PSⅡ 、Cytb6f、 PSⅠ和ATP 合酶。

光合作用的光反应过程是在四种蛋白复合体上进行的6.光系统 I 和光系统 II 的反应中心色素？光系统 I 和光系统II 有何功能？光系统 II：反应中心色素为 P680；其主要功能：利用吸收的光能将水裂解，释放氧和质子（H+） ，并将其释放的电子传递给质体醌，然后再传递给 Cytb6/f 复合体并把 H+ 留在类囊体腔中，从而在类囊体膜两侧建立 H+质子梯度 （使水裂解释放氧气，并把水中的电子传至质体醌）光系统 I：反应中心色素 P700其主要功能：从质体蓝素(PC) 接受电子, 利用光能推动电子传递，将电子传递到铁氧还蛋白(Fd)，最终把电子传递给 NADP+，产生NADPH （还原 NADP+ ，实现 PC 到 NADP+的电子传递）7.光合磷酸化发生的动力？PQ 在电子传递过程中把 H+从叶绿体基质转运到囊腔中加上 PSⅡ光解水在囊腔中产生 H+，产生跨类囊体膜的质子动力，又称质子电化学势差即质子浓度差（△pH）和电位差（△Ψ） ，为光合磷酸化动力8.非循环式电子传递的通路及其特点？PSⅡ所产生的电子，即水光解释放出的 H+留在类囊体腔内，而电子在光合链上经过一系列的传递时通过 PQ 把 H+从叶绿体基质转运到囊腔中，产生的 pmf 驱动 ATP 的形成。

与此同时把电子传递到 PSⅠ，PSⅠ利用光能进一步提高了还原电位，还原NADP+为 NADPH2ADP + 2Pi + 2NADP+ + 2H2o → 2ATP + ANADPH + 2H+ +O29.假循环式电子传递通路、特点及其发生条件？PSⅠ产生电子经过一些传递体后，也产生 pmf 驱动 ATP 的形成，但不放 O2，也不产生 NADPH： ADP + Pi →ATP + H2O在这个过程中，电子经过一系列传递后降低了能位，最后经过质体蓝素重新回到原来的起点，电子传递表现为一个闭合的回来10.光合磷酸化的机理？1　化学渗透假说：在光合链传递电子过程中，类囊体膜内外之间产生 pmf，在 H+通过 ATP 合酶返回膜外时，使 ADP 和 Pi 形成ATP1) PS II 光解水时在类囊体膜内释放 H+；（2) 在光合电子传递体中，PQ 经穿梭在传递电子的同时，把膜外基质中的 H+转运至类囊体腔内；（3) PS I 引起 NADP+的还原时，进一步引起膜外 H+浓度降低质子驱动势(proton motive force，pmf) =ΔpH+ΔΨ2　旋转催化假说11.如何证明光合作用中释放的 O2来源于水？12.如何证明叶绿体是光合作用的细胞器？13.高等植物的碳素同化途径有哪些？彼此有何区别？C3 途径是光合碳循环的基本途径，CO2 的接受体为 RuBp，在RuBp 羧化酶催化下，形成两分子三碳化合物 3－PGA。

C4 途径：CO2 与 PEP 在 PEP 羧化酶作用下，形成草酰乙酸，进而形成苹果酸或天冬氨酸等四碳化合物CAM 途径：光合器官为肉质或多浆的叶片，有的退化为茎或叶柄其特点是气孔昼闭夜开夜晚孔开放时，CO2 进入叶肉细胞，在 PEP羧化酶作用下，将 CO2 与 PEP 羧化为草酰乙酸，还原成苹果酸，贮藏在液泡中白天光照下再脱羧参与卡尔文循环14.为什么说 C4途径是植物光合碳素同化对热带环境适应的结果？在高温，强光照，低 CO2 和干旱等逆境条件下，C4 途径的 CO2 同化速率显著高于 C3 途径，可见 C4 途径是植物光合碳素同化对热带环境适应的结果15.为什么会发生光合“午休”现象？如何缓解此现象？原因：（1）水分在中午供给不上，气孔关闭；（2）CO2 供应不足；（3）光合产物淀粉等来不及分解运走，累积在叶肉细胞中，阻碍细胞内 CO2 的运输；（4）生理钟调控 16.影响植物光能利用率的原因有哪些？如何提高作物的光能利用率达到增产的目的？目前植物光能利用率低的原因：①漏光损失；②反射及透射损失； ③蒸腾损失；④环境条件不适2）提高光能利用率的途径：(1）增加光合面积：①合理密植；②改善株型。

（2）延长光合时间：①提高复种指数；②延长生育期 ③补充人工光照 (3）提高光合速率：①增加田间 CO2 浓度；②降低光呼吸4)减少呼吸消耗。