简答题
1简述植物在自然界的作用。[江西农业大学研]
植物在自然界中具有不可替代的作用,主要表现在:
(1)植物是自然界中的第一性生产者,即初级生产者。
植物含有叶绿素,可通过光合作用把太阳能转化为化学能,并以各种形式储存能量,如形成糖类、蛋白质、脂肪等。这些物质是自然界中各类生物赖以生存的物质基础,也是人类赖以生存的食物和生活物质来源。
(2)植物在维持地球上物质循环的平衡中起着不可替代的作用。
植物通过光合作用过程吸收大量的CO2和放出大量的O2,以维持大气中CO2和O2的平衡;通过合成与分解作用参与自然界中氮、磷和其他物质的循环和平衡等。
(3)植物为地球上其他生物提供了赖以生存的栖息和繁衍后代的场所。
(4)植物在调节气温和水土保持,以及在净化生物圈的大气和水质等方面有极其重要的作用。
2植物如何将光能转化为生物能?[厦门大学研]
生物能是以生物为载体将太阳能以化学能形式贮存的一种能量,它直接或间接地来源于植物的光合作用,光合作用的过程如下:
(1)光反应
光反应在叶绿体的类囊体膜上进行,由光合色素吸收和聚集光能,激发反应中心色素分子,发生光化学反应,经过一系列电子传递,将光能转换为活跃的化学能用于还原NADP+成为NADPH;同时,偶联发生光合磷酸化,形成ATP,二者合称为同化力。
(2)碳反应
碳反应是在叶绿体基质中,利用ATP与NADPH储存的能量(即同化力),经一系列酶促反应,催化CO2还原为稳定的糖类,此为CO2同化的过程。各种高等植物同化CO2的生化途径有所不同,根据CO2固定的最初产物及碳代谢的特点分为3类:C3途径、C4途径和景天酸代谢途径。
3简述C3植物光合作用过程的三大步骤及每个步骤的作用。[厦门大学研]
C3植物光合作用过程分为羧化、还原和再生3个步骤,每个步骤的作用如下:
(1)羧化反应
CO2必须羧化固定成羧酸才能被还原,羧化阶段完成了从无机物向有机物的转化。
羧化反应的过程:在酶催化下,5C的核酮糖-1,5-二磷酸(RuBP)结合羧化1个分子CO2,生成不稳定的中间产物快速水解成2个分子3C的3-磷酸甘油酸(3-PGA),即卡尔文循环中第1个稳定的中间产物。
(2)还原反应
光合作用光反应中形成的ATP和NADPH携带的能量经过羧化反应和还原反应转储于糖类中,完成了光合作用的储能过程。
还原反应的过程:3-PGA在酶的催化下消耗1个分子ATP,变为1,3-二磷酸甘油酸(DPGA),随后又被NADPH还原为甘油醛-3-磷酸(GAP),即CO2的还原阶段。GAP可异构为磷酸二羟丙酮(DHAP),二者统称为磷酸丙糖。磷酸丙糖是叶绿体中光合碳同化的重要产物。
(3)RuBP再生
从GAP经历3-、4-、5-、6-、7-碳糖的一系列反应再生成RuBP的过程,称为RuBP的再生阶段。RuBP再生可以保持接收CO2,维持卡尔文循环继续运转。
4根据所学生理知识,简要说明从远方引种要考虑哪些因素才能成功?[江西农业大学研]
从远方引种要考虑以下因素才能成功:
(1)被引植物对温度的需求。在南、北方地区之间引种时,必须了解品种对低温的要求,北方的品种引种到南方,可能因当地温度较高而不能满足它对低温的要求,致使植物只进行营养生长而不开花结实,从而造成损失。
(2)被引植物原产地与引种地的光周期差异以及收获目的。短日植物南种北引,生育期推后,对于以果实或种子为收获目的的植物,如果引种成功,应选择早熟品种;以收获营养体为主的短日植物,应引种晚熟品种,提高其产量。
(3)注意原产地与引种地的土壤pH、土壤微生物等对植物生长发育的影响,特别是同纬度应该着重考虑此因素的影响。
年轻只知学习营利,乃生命中最黯淡之时刻。——格里尔