(2025年)植物與植物生理教學指南植物的呼吸作用試題庫答案一、選擇題（每題2分，共40分）1.植物細胞中，糖酵解的主要發(fā)生場所是（）。A.細胞質(zhì)基質(zhì)B.線粒體基質(zhì)C.葉綠體基質(zhì)D.液泡答案：A2.下列關(guān)于植物無氧呼吸的描述，錯誤的是（）。A.產(chǎn)物可能為乙醇或乳酸B.僅在完全缺氧條件下進行C.釋放的能量遠少于有氧呼吸D.丙酮酸脫羧提供乙醛是乙醇發(fā)酵的關(guān)鍵步驟答案：B（解析：部分植物細胞在低氧條件下也可啟動無氧呼吸）3.三羧酸循環(huán)中，直接產(chǎn)生GTP（可轉(zhuǎn)化為ATP）的步驟是（）。A.異檸檬酸→α-酮戊二酸B.α-酮戊二酸→琥珀酰CoAC.琥珀酰CoA→琥珀酸D.蘋果酸→草酰乙酸答案：C4.磷酸戊糖途徑（PPP）的關(guān)鍵酶是（）。A.己糖激酶B.6-磷酸葡萄糖脫氫酶C.丙酮酸激酶D.檸檬酸合酶答案：B5.下列哪項不是呼吸鏈的組成成分？（）A.NAD+B.細胞色素cC.泛醌（CoQ）D.RuBP（核酮糖-1,5-二磷酸）答案：D6.植物呼吸作用中，氧化磷酸化的偶聯(lián)部位主要位于（）。A.線粒體內(nèi)膜B.線粒體外膜C.細胞質(zhì)基質(zhì)D.葉綠體類囊體膜答案：A7.呼吸商（RQ）為1時，植物可能分解的底物是（）。A.脂肪B.蛋白質(zhì)C.葡萄糖D.有機酸答案：C（解析：葡萄糖徹底氧化時RQ=1，脂肪RQ<1，有機酸RQ>1）8.長期水淹導(dǎo)致植物根系腐爛的主要原因是（）。A.無氧呼吸產(chǎn)生乙醇積累，毒害細胞B.有氧呼吸過強消耗過多有機物C.根系無法吸收水分D.光合作用受阻答案：A9.下列哪種處理會降低果實的呼吸速率？（）A.適當降低貯藏溫度B.提高貯藏環(huán)境氧氣濃度C.增加CO2濃度至5%D.A和C答案：D（解析：低溫抑制酶活性，高CO2抑制呼吸作用）10.關(guān)于交替氧化途徑（抗氰呼吸）的描述，正確的是（）。A.電子傳遞不經(jīng)過細胞色素氧化酶B.產(chǎn)生的ATP與標準途徑相同C.僅存在于衰老組織中D.對氰化物不敏感但對CO敏感答案：A11.1分子葡萄糖通過糖酵解和三羧酸循環(huán)徹底氧化（考慮NADH穿梭機制），最多可產(chǎn)生（）分子ATP（以1個NADH=2.5ATP，F(xiàn)ADH2=1.5ATP計算）。A.30B.32C.36D.38答案：B（解析：糖酵解產(chǎn)生2ATP+2NADH（穿梭后5ATP），丙酮酸脫氫產(chǎn)生2NADH（5ATP），TCA循環(huán)產(chǎn)生2ATP+6NADH（15ATP）+2FADH2（3ATP），總計2+5+5+2+15+3=32）12.下列哪種情況會導(dǎo)致呼吸商（RQ）升高？（）A.植物由葡萄糖轉(zhuǎn)向脂肪作為呼吸底物B.部分丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸C.環(huán)境中O2濃度降低，無氧呼吸比例增加D.光合作用產(chǎn)生的O2參與呼吸答案：C（解析：無氧呼吸不消耗O2但產(chǎn)生CO2，RQ=CO2釋放量/O2吸收量會升高）13.磷酸戊糖途徑的主要生理意義是（）。A.產(chǎn)生大量ATPB.提供還原力NADPH和戊糖C.分解蛋白質(zhì)D.合成脂肪答案：B14.植物幼苗在黑暗中生長時，呼吸速率通常（）。A.高于光下生長的幼苗B.低于光下生長的幼苗C.與光下相同D.先升高后降低答案：A（解析：黑暗中無法進行光合作用，需通過呼吸作用提供更多能量用于細胞分裂和伸長）15.下列物質(zhì)中，可作為呼吸作用末端氧化酶的是（）。A.過氧化物酶B.多酚氧化酶C.細胞色素氧化酶D.以上都是答案：D（解析：植物存在多種末端氧化酶系統(tǒng)，包括細胞色素氧化酶、交替氧化酶、酚氧化酶等）16.果實成熟過程中，呼吸躍變的出現(xiàn)與（）的合成密切相關(guān)。A.生長素B.赤霉素C.乙烯D.脫落酸答案：C17.缺氧條件下，植物細胞中（）的含量會顯著增加。A.丙酮酸B.乙醇C.檸檬酸D.ATP答案：B18.下列關(guān)于呼吸作用與光合作用關(guān)系的描述，錯誤的是（）。A.兩者都產(chǎn)生ATP，但來源不同B.光合作用的產(chǎn)物可作為呼吸作用的底物C.呼吸作用釋放的CO2可被光合作用利用D.兩者都在線粒體中進行答案：D（解析：光合作用的光反應(yīng)在葉綠體類囊體膜進行）19.測定植物組織呼吸速率時，常用的方法不包括（）。A.氧電極法B.紅外線CO2分析法C.干重法D.瓦布格呼吸計法答案：C20.高溫（如45℃）導(dǎo)致植物呼吸速率下降的主要原因是（）。A.酶變性失活B.氧氣溶解度降低C.底物供應(yīng)不足D.線粒體結(jié)構(gòu)破壞答案：A二、填空題（每空1分，共30分）1.植物呼吸作用的主要類型包括______和______，其中______是高等植物獲取能量的主要方式。答案：有氧呼吸；無氧呼吸；有氧呼吸2.糖酵解過程中，葡萄糖最終轉(zhuǎn)化為______，凈產(chǎn)生______分子ATP（底物水平磷酸化）。答案：丙酮酸；23.三羧酸循環(huán)（TCA循環(huán)）的第一個中間產(chǎn)物是______，由______和______縮合而成。答案：檸檬酸；乙酰CoA；草酰乙酸4.磷酸戊糖途徑（PPP）可分為______和______兩個階段，其中______階段產(chǎn)生NADPH。答案：氧化；非氧化；氧化5.呼吸鏈中，電子傳遞的最終受體是______，被還原為______。答案：O2；H2O6.氧化磷酸化的偶聯(lián)機制可用______學說解釋，該學說認為______梯度是ATP合成的動力。答案：化學滲透；質(zhì)子（H+）7.抗氰呼吸的電子傳遞鏈在______處分支，其生理意義包括______、______等（任寫兩點）。答案：泛醌（CoQ）；增加熱量釋放（如天南星科植物開花）；提高抗逆性8.呼吸速率的常用表示方法有______和______，單位分別為______和______（任寫一種）。答案：單位時間單位重量的O2吸收量；CO2釋放量；μmolO2·g-1·h-1；μmolCO2·g-1·h-19.影響植物呼吸速率的環(huán)境因素主要有______、______、______和______（任寫四點）。答案：溫度；O2濃度；CO2濃度；水分10.果實貯藏時，通過______、______和______等措施可降低呼吸速率，延長保鮮期。答案：低溫；低氧（或控制O2濃度）；適當提高CO2濃度三、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯誤打“×”）1.所有植物細胞在任何條件下都能進行呼吸作用。（）答案：√（解析：活細胞均需呼吸作用提供能量）2.無氧呼吸的產(chǎn)物只有乙醇和CO2。（）答案：×（解析：部分植物（如馬鈴薯塊莖）無氧呼吸產(chǎn)物為乳酸）3.三羧酸循環(huán)在線粒體基質(zhì)中進行，可產(chǎn)生大量ATP。（）答案：×（解析：TCA循環(huán)本身僅產(chǎn)生少量ATP（GTP），大量ATP通過氧化磷酸化產(chǎn)生）4.磷酸戊糖途徑不產(chǎn)生ATP，因此對植物生長無意義。（）答案：×（解析：PPP提供NADPH和戊糖（如核糖），是核酸、次生物質(zhì)合成的原料）5.呼吸商（RQ）越大，說明植物分解的底物中脂肪比例越高。（）答案：×（解析：脂肪含H比例高，氧化時需更多O2，RQ<1；RQ大說明底物為葡萄糖或有機酸）6.抗氰呼吸的存在會降低植物的能量利用效率。（）答案：√（解析：抗氰呼吸電子傳遞跳過部分質(zhì)子泵，產(chǎn)生的ATP少，能量以熱能形式散失）7.植物根系的呼吸速率通常高于葉片。（）答案：×（解析：葉片細胞代謝活躍（如保衛(wèi)細胞），呼吸速率可能更高）8.環(huán)境中CO2濃度過高會抑制植物的呼吸作用。（）答案：√（解析：高CO2可抑制呼吸鏈末端氧化酶活性）9.種子萌發(fā)時，呼吸速率會逐漸降低。（）答案：×（解析：種子萌發(fā)時代謝活躍，呼吸速率升高）10.光合作用和呼吸作用都能產(chǎn)生NADPH，但來源不同。（）答案：√（解析：光合作用光反應(yīng)產(chǎn)生NADPH，呼吸作用PPP途徑產(chǎn)生NADPH）四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述有氧呼吸與無氧呼吸的主要區(qū)別。答案：①反應(yīng)條件：有氧呼吸需O2參與，無氧呼吸無需O2；②分解程度：有氧呼吸徹底分解有機物（如葡萄糖→CO2和H2O），無氧呼吸分解不徹底（如葡萄糖→乙醇/乳酸）；③能量釋放：有氧呼吸產(chǎn)生大量ATP（約30-32ATP/葡萄糖），無氧呼吸僅產(chǎn)生少量ATP（2ATP/葡萄糖）；④代謝途徑：有氧呼吸包括糖酵解、丙酮酸脫氫、TCA循環(huán)和氧化磷酸化，無氧呼吸僅進行糖酵解及后續(xù)發(fā)酵反應(yīng)。2.說明磷酸戊糖途徑（PPP）的生理意義。答案：①提供還原力NADPH：用于脂肪、固醇、次生物質(zhì)（如生物堿）等的合成；②提供戊糖：如核糖-5-磷酸是核酸合成的原料，木酮糖-5-磷酸參與卡爾文循環(huán)；③增強抗逆性：NADPH可維持谷胱甘肽還原狀態(tài)，清除自由基；④代謝靈活性：當糖酵解-TCA途徑受阻時（如缺氧），PPP可替代提供能量和中間產(chǎn)物。3.分析溫度對植物呼吸速率的影響規(guī)律及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。答案：溫度通過影響酶活性調(diào)控呼吸速率：①低溫（0-10℃）：酶活性低，呼吸速率緩慢；②最適溫度（25-35℃）：酶活性最高，呼吸速率最大；③高溫（>40℃）：酶變性失活，呼吸速率下降甚至停止。農(nóng)業(yè)應(yīng)用：①果蔬貯藏時采用低溫（如0-4℃）抑制呼吸，減少有機物消耗；②冬季覆蓋地膜提高地溫，促進作物根系呼吸和養(yǎng)分吸收；③種子貯藏前干燥并低溫保存，降低呼吸速率，延長壽命。4.解釋“呼吸躍變”現(xiàn)象及其在果實成熟中的作用。答案：呼吸躍變指某些果實（如香蕉、蘋果）成熟過程中，呼吸速率突然升高后下降的現(xiàn)象，與乙烯（ETH）的大量合成相關(guān)。作用：①促進果實軟化：呼吸躍變伴隨果膠酶、纖維素酶活性升高，分解細胞壁；②加速物質(zhì)轉(zhuǎn)化：淀粉轉(zhuǎn)化為糖（甜味增加），有機酸分解（酸味降低），類胡蘿卜素合成（色澤變化）；③增強香氣物質(zhì)（如酯類）合成。生產(chǎn)中可通過控制乙烯濃度（如使用乙烯抑制劑1-MCP）或調(diào)節(jié)溫度（低溫延緩躍變）來調(diào)控果實成熟進程。五、論述題（每題10分，共20分）1.從物質(zhì)代謝和能量轉(zhuǎn)化角度，詳細闡述高等植物有氧呼吸的完整過程。答案：高等植物有氧呼吸分為四個階段：（1）糖酵解（細胞質(zhì)基質(zhì)）：葡萄糖（C6H12O6）經(jīng)磷酸化、異構(gòu)化、裂解等步驟轉(zhuǎn)化為2分子丙酮酸（C3H4O3），凈產(chǎn)生2ATP（底物水平磷酸化）和2NADH（還原力）。反應(yīng)式：C6H12O6+2ADP+2Pi+2NAD+→2丙酮酸+2ATP+2NADH+2H++2H2O。（2）丙酮酸脫氫（線粒體基質(zhì)）：丙酮酸進入線粒體，在丙酮酸脫氫酶復(fù)合體作用下脫羧并與CoA結(jié)合提供乙酰CoA（C2H3O-CoA），產(chǎn)生2NADH（每分子葡萄糖產(chǎn)生2次）。反應(yīng)式：丙酮酸+CoA-SH+NAD+→乙酰CoA+CO2+NADH+H+。（3）三羧酸循環(huán)（TCA循環(huán)，線粒體基質(zhì)）：乙酰CoA與草酰乙酸縮合提供檸檬酸，經(jīng)脫氫、脫羧等步驟再生草酰乙酸，完成循環(huán)。每輪循環(huán)產(chǎn)生2CO2、3NADH、1FADH2和1GTP（可轉(zhuǎn)化為ATP）。每分子葡萄糖對應(yīng)2輪循環(huán)，共產(chǎn)生4CO2、6NADH、2FADH2、2GTP。（4）氧化磷酸化（線粒體內(nèi)膜）：NADH和FADH2通過呼吸鏈（復(fù)合體Ⅰ-Ⅳ）傳遞電子，將質(zhì)子（H+）泵至膜間隙，形成質(zhì)子梯度。質(zhì)子通過ATP合酶回流時驅(qū)動ADP磷酸化為ATP。其中，1NADH約產(chǎn)生2.5ATP（經(jīng)復(fù)合體Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ），1FADH2約產(chǎn)生1.5ATP（經(jīng)復(fù)合體Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）。最終，1分子葡萄糖徹底氧化可產(chǎn)生約30-32ATP（具體數(shù)值因NADH穿梭機制不同略有差異）。綜上，有氧呼吸通過多步驟代謝將葡萄糖中的化學能逐步釋放并轉(zhuǎn)化為ATP，同時產(chǎn)生CO2和H2O，是植物能量供應(yīng)的核心途徑。2.結(jié)合生產(chǎn)實際，論述控制植物呼吸作用在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用策略及原理。答案：控制呼吸作用是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中調(diào)節(jié)作物生長、提高產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)鍵技術(shù)，具體策略如下：（1）種子貯藏：①干燥處理：降低種子含水量（如谷物含水量<13%），抑制呼吸酶活性，減少有機物消耗；②低溫貯藏（0-5℃）：降低酶活性，延緩呼吸速率；③低氧或充N2：減少O2供應(yīng)，抑制有氧呼吸，同時避免無氧呼吸產(chǎn)生有毒物質(zhì)（如乙醇）。原理：通過降低代謝水平延長種子壽命。（2）果蔬保鮮：①低溫（0-4℃）：抑制呼吸酶和乙烯合成酶活性，延緩成熟；②控制氣體環(huán)境（氣調(diào)貯藏）：降低O2濃度（2-5%）抑制有氧呼吸，提高CO2濃度（3-10%）競爭性抑制呼吸鏈末端氧化酶；③乙烯抑制劑（如1-MCP）：阻斷乙烯受體，延遲呼吸躍變。原理：減少有機物消耗，保持果實硬度、色澤和風味。（3）作物栽培管理：①合理灌溉：避免土壤積水導(dǎo)致根系缺氧，促進有氧呼吸（如水稻“淺濕灌溉”）；②中耕松土：增加土壤透氣性，提高根系呼吸速率，促進礦質(zhì)元素吸收；③