2025年大學(xué)《化學(xué)生物學(xué)》專業(yè)題庫——植物光合生理與膜通訊考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.下列哪種色素主要吸收藍(lán)紫光和紅光，是光反應(yīng)中光能吸收的主要承擔(dān)者？A.葉綠素bB.葉黃素C.藻藍(lán)素D.類胡蘿卜素2.光反應(yīng)中，將NADP+還原為NADPH的關(guān)鍵酶是？A.RuBisCOB.FNR（ferredoxin-NADP+reductase）C.ATP合酶D.質(zhì)體醌還原酶3.C4植物中，將二氧化碳固定為四碳化合物的主要場所是？A.葉肉細(xì)胞葉綠體的基質(zhì)B.維管束鞘細(xì)胞葉綠體的基質(zhì)C.葉肉細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)D.維管束鞘細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)4.植物氣孔開放的主要驅(qū)動力是？A.內(nèi)源激素脫落酸（ABA）的積累B.根部細(xì)胞吸水能力的增強(qiáng)C.胞間CO2濃度升高D.蒸騰作用拉力5.在植物細(xì)胞膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中，第二信使環(huán)化腺苷酸（cAMP）通常與哪種信號通路相關(guān)？A.鈣離子信號通路B.磷脂酰肌醇信號通路C.蛋白激酶A（PKA）信號通路D.甘油二酯（DAG）信號通路6.下列哪種分子是植物光敏色素的活性形式？A.全長型PrB.磷酸化形式PfrC.去磷酸化形式PrD.色素蛋白復(fù)合物7.質(zhì)子（H+）跨膜流動驅(qū)動ATP合酶合成ATP，這一過程發(fā)生的場所是？A.葉綠體外膜B.基質(zhì)間隙C.類囊體膜D.細(xì)胞膜8.保衛(wèi)細(xì)胞中，負(fù)責(zé)感知并響應(yīng)脫落酸（ABA）信號，導(dǎo)致氣孔關(guān)閉的蛋白是？A.質(zhì)子泵B.鉀離子通道C.ABA受體D.Ca2+調(diào)蛋白9.細(xì)胞膜上的載體蛋白和通道蛋白的主要區(qū)別在于？A.載體蛋白具有飽和現(xiàn)象，通道蛋白通常沒有B.載體蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)時需要消耗能量，通道蛋白通常不需要C.載體蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)是被動過程，通道蛋白是主動過程D.載體蛋白具有特異性，通道蛋白沒有特異性10.植物在遭遇干旱脅迫時，會合成并積累哪種激素，促進(jìn)氣孔關(guān)閉以減少水分散失？A.赤霉素（GA）B.細(xì)胞分裂素（CTK）C.脫落酸（ABA）D.乙烯（ET）二、填空題1.光反應(yīng)階段，光能被______和______吸收，最終轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能儲存在ATP和NADPH中。2.卡爾文循環(huán)中，CO2的固定產(chǎn)物是______，該化合物經(jīng)過還原最終生成糖類。3.C4植物中，負(fù)責(zé)將二氧化碳固定為蘋果酸或天冬氨酸的酶是______。4.植物細(xì)胞通過______的選擇性通透性來維持細(xì)胞內(nèi)外的離子和水分平衡。5.膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中，鈣離子（Ca2+）通過改變細(xì)胞內(nèi)______濃度來傳遞和放大信號。6.光敏色素主要吸收______光，其從非活性的Pr形式轉(zhuǎn)化為活性的Pfr形式是植物感受光信號的重要步驟。7.氣孔的保衛(wèi)細(xì)胞通過積累或釋放______來改變細(xì)胞膨壓，從而控制氣孔的開閉。8.跨膜運(yùn)輸過程中，需要消耗ATP能量的運(yùn)輸方式稱為______運(yùn)輸。9.細(xì)胞膜的基本骨架是______，它為膜蛋白提供了附著和活動的平臺。10.激素作為信號分子，通過與細(xì)胞內(nèi)的______結(jié)合來引發(fā)一系列生理反應(yīng)。三、名詞解釋1.光飽和點(diǎn)2.細(xì)胞通訊3.質(zhì)體醌4.NADPH5.保衛(wèi)細(xì)胞四、簡答題1.簡述光合作用光反應(yīng)階段的主要過程及其場所。2.比較C4途徑和CAM途徑在固定二氧化碳方式上的主要異同點(diǎn)。3.簡述植物細(xì)胞膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中，一個典型的受體-第二信使模式的工作原理。4.簡述脫落酸（ABA）如何調(diào)控植物氣孔的運(yùn)動。五、論述題論述光信號如何通過膜通訊途徑影響植物的光合生理過程。試卷答案一、選擇題1.A2.B3.B4.C5.C6.B7.C8.C9.A10.C二、填空題1.葉綠素a,類胡蘿卜素2.磷酸甘油酸(或3-磷酸甘油酸)3.羧化酶(或Rubisco)4.細(xì)胞膜5.鈣離子濃度6.紅外(或近紅)7.水分(或滲透壓)8.主動9.磷脂雙分子層10.受體蛋白三、名詞解釋1.光飽和點(diǎn)：指在光照強(qiáng)度增加到一定程度后，光合速率不再隨光照強(qiáng)度增加而增加，達(dá)到最大值的狀態(tài)。2.細(xì)胞通訊：指細(xì)胞之間通過分泌信號分子、改變細(xì)胞表面分子或直接接觸等方式，相互傳遞信息，并發(fā)生相應(yīng)的生理反應(yīng)的過程。3.質(zhì)體醌：是一類脂溶性電子載體分子，存在于類囊體膜上，負(fù)責(zé)在光反應(yīng)電子傳遞鏈中傳遞電子。4.NADPH：是煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸的高能還原形式，是光反應(yīng)的產(chǎn)物之一，作為還原劑參與暗反應(yīng)等代謝過程。5.保衛(wèi)細(xì)胞：位于植物葉片表皮，呈腎形或半月形，負(fù)責(zé)控制氣孔開閉的特化細(xì)胞。四、簡答題1.光反應(yīng)階段的主要過程及其場所：*過程：光能被葉綠體色素吸收，傳遞至反應(yīng)中心，激發(fā)電子，啟動電子傳遞鏈；電子傳遞過程中，質(zhì)子被泵入類囊體腔，形成質(zhì)子梯度；質(zhì)子通過ATP合酶回流到基質(zhì)，驅(qū)動ATP合成；NADP+在FNR的作用下接受電子和質(zhì)子生成NADPH。*場所：葉綠體的類囊體膜。2.C4途徑和CAM途徑在固定二氧化碳方式上的主要異同點(diǎn)：*相同點(diǎn)：都是植物適應(yīng)干旱環(huán)境的高效CO2固定途徑，都能減少光呼吸，提高光合效率；最終都是在葉綠體中通過卡爾文循環(huán)固定CO2。*不同點(diǎn)：C4途徑在葉肉細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)中固定CO2為C4酸，然后在維管束鞘細(xì)胞葉綠體中釋放CO2進(jìn)入卡爾文循環(huán)；CAM途徑在白天關(guān)閉氣孔，將CO2固定在細(xì)胞質(zhì)中形成有機(jī)酸，夜晚打開氣孔吸收CO2，然后在葉綠體中釋放CO2進(jìn)入卡爾文循環(huán)。C4途徑通常在白天高溫、強(qiáng)光條件下效率高，CAM途徑更適應(yīng)極端干旱環(huán)境。3.典型的受體-第二信使模式的工作原理：*外界信號分子（第一信使）與細(xì)胞膜上的受體蛋白結(jié)合，導(dǎo)致受體蛋白構(gòu)象改變或發(fā)生磷酸化等修飾。*活化的受體蛋白觸發(fā)細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)鏈的傳遞，例如激活一種酶（如蛋白激酶），或?qū)е碌诙攀梗ㄈ鏲AMP、Ca2+）的合成、釋放或濃度變化。*第二信使擴(kuò)散到細(xì)胞內(nèi)，進(jìn)一步激活下游的靶分子（如蛋白激酶、轉(zhuǎn)錄因子），引發(fā)細(xì)胞產(chǎn)生特定的生理反應(yīng)。4.脫落酸（ABA）如何調(diào)控植物氣孔的運(yùn)動：*ABA通過作用于保衛(wèi)細(xì)胞膜上的受體，激活質(zhì)子泵，將H+泵入保衛(wèi)細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)，降低細(xì)胞液pH值。*低pH值促使鉀離子（K+）通道開放，K+大量流入細(xì)胞質(zhì)，導(dǎo)致細(xì)胞滲透勢下降，細(xì)胞吸水膨脹。*當(dāng)細(xì)胞膨壓足夠大時，保衛(wèi)細(xì)胞膨脹，氣孔張開。*此外，ABA還可能抑制保衛(wèi)細(xì)胞中H+ATP酶的活性，減少H+泵出，從而抑制K+外流，導(dǎo)致氣孔關(guān)閉。五、論述題論述光信號如何通過膜通訊途徑影響植物的光合生理過程：*植物通過光敏色素等光受體感知光信號。光敏色素在光照下發(fā)生Pr→Pfr的可逆轉(zhuǎn)化，Pfr形式是活躍形式，能傳遞信號。*Pfr信號可以激活細(xì)胞內(nèi)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。例如，光信號可以通過磷酸化/去磷酸化事件，激活蛋白激酶級聯(lián)反應(yīng)。*這些信號通路可以影響光合相關(guān)基因的表達(dá)。例如，光信號可以誘導(dǎo)或抑制Rubisco小亞基亞基基因的表達(dá)，從而調(diào)節(jié)Rubisco的活性。Rubisco是卡爾文循環(huán)的關(guān)鍵酶，其活性直接影響光合速率。*光信號還可以通過膜通訊途徑影響氣孔運(yùn)動。光照增強(qiáng)會導(dǎo)致葉肉細(xì)胞內(nèi)光合產(chǎn)物（如蔗糖）積累，提高細(xì)胞液滲透勢，導(dǎo)致水分外流，葉肉細(xì)胞失水，進(jìn)而引起保衛(wèi)細(xì)胞滲透勢降低，氣孔關(guān)