第6章　植物的呼吸作用

一、单项选择题

1．植物抗氰呼吸途径中的交替氧化酶位于（　  ）。[2014研]

A．线粒体内膜上

B．线粒体基质中

C．细胞质基质中

D．过氧化物酶体膜上

【答案】A

【解析】呼吸电子传递途径中定位于线粒体内膜上的末端氧化酶包括细胞色素氧化酶、交替氧化酶。在高等植物中，还存在一些线粒体外的末端氧化酶，其中包括多酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶、乙醇酸氧化酶等。

2．植物受病菌侵染时呼吸作用的变化表现为（　  ）。[2014研]

A．呼吸速率增强，PPP增强

B．呼吸速率增强，PPP降低

C．呼吸速率降低，PPP增强

D．呼吸速率降低，PPP降低

【答案】A

【解析】在植物体内存在着EMP-TCA、PPP、无氧呼吸、光呼吸、乙醛酸循环等呼吸途径，疸植物并不是在任何时候任何条件下等同地利用这些途径。一般情况下，植物是以EMP-TCA途径为主，只有当环境条件变化使EMP-TCA途径受阻（或者特定生长发育阶段）时，其他途径的比例才有所增大，如植物受伤和染病时，PPP的比例明显增大，增强对伤病的抵抗能力，同时呼吸速率增强。

3．植物体受伤时，伤口处往往会呈现褐色，主要原因是（　　）。[2012研]

A．碳水化合物的积累

B．酚类化合物的氧化

C．类胡萝卜素的氧化

D．木质素的合成与积累

【答案】B

【解析】植物组织受伤时，伤口组织变为褐色，是由于多酚氧化酶将细胞内的酚类物质氧化为褐色的醌类所致。醌类物质对微生物有毒害作用，可以防止感染，提高抗病力。

4．植物细胞进行无氧呼吸时（　　）。[2011研]

A．总是有能量释放，但不一定有CO₂释放

B．总是有能量和CO₂释放

C．总是有能量释放，但不形成ATP

D．产生酒精或乳酸，但无能量释放

【答案】A

【解析】呼吸作用，是生物体细胞把有机物氧化分解并产生能量的化学过程，又称为细胞呼吸。有氧气参与时的呼吸作用，称之为有氧呼吸，此时一定有能量和CO₂释放出来；没氧气参与的反应，则称为无氧呼吸，此时也有能量的释放，但是CO₂不一定会被释放出来。同样多的有机化合物，进行无氧呼吸时，其产生的能量比进行有氧呼吸时要少。

5．下列末端氧化酶中，位于线粒体内膜上的是（　　）。[2010研]

A．多酚氧化酶

B．乙醇酸氧化酶

C．细胞色素氧化酶

D．抗坏血酸氧化酶

【答案】C

【解析】呼吸电子传递途径中定位于线粒体内膜上的末端氧化酶包括细胞色素氧化酶、交替氧化酶。在高等植物中，还存在一些位于线粒体外的末端氧化酶，其中包括多酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶、乙醇酸氧化酶等。

6．下列呼吸代谢中间产物中，作为莽草酸代谢途径起始物质的是（　　）。[2009研]

A．赤藓糖-4-磷酸、磷酸烯醇式丙酮酸

B．核酮糖-5-磷酸、甘油醛-3-磷酸

C．果糖-6-磷酸、磷酸烯醇式丙酮酸

D．甘油醛-3-磷酸、赤藓糖-4-磷酸

【答案】A

【解析】莽草酸代谢途径指赤藓糖-4-磷酸和磷酸烯醇式丙酮酸化合后经几步反应生成莽草酸，再由莽草酸生成芳香氨基酸和其他多种芳香族化合物的途径。

7．下列氧化酶中，其活性受水杨基羟肟酸抑制的是（　　）。[2009研]

A．细胞色素氧化酶

B．交替氧化酶

C．酚氧化酶

D．乙醇酸氧化酶

【答案】B

【解析】交替氧化酶定位于线粒体内膜，是一种含铁的酶，其活性受水杨基羟肟酸的抑制。

8．1mol NADH＋H^＋经交替氧化途径将电子传给氧气时，可形成（　　）。[2008研]

A．4molATP

B．3molATP

C．2molATP

D．1molATP

【答案】D

【解析】物体内呼吸电子传递途径包括细胞色素电子传递途径、交替氧化酶途径和非线粒体的末端氧化途径。经交替氧化酶途径NADH＋H^＋脱下的电子只通过复合体I，只产生1个ATP；FADH₂经交替氧化酶途径不产生ATP，大量能量以热的形式放出。因此，lmol NADH＋H^＋经交替氧化途径将电子传给氧气时，可形成1mol ATP。

9．若某一植物组织呼吸作用释放CO₂摩尔数和吸收O₂摩尔数的比值小于1，则该组织在此阶段的呼吸底物主要是（　  ）。[2008研]

A．脂肪

B．淀粉

C．有机酸

D．葡萄糖

【答案】A

【解析】在呼吸过程中被氧化分解的有机物称为呼吸底物。呼吸底物在呼吸过程中释放的CO₂的量和吸收O₂的量之比称为呼吸商。呼吸底物不同，所释放的CO₂的量和吸收O₂的量也有所不同。当呼吸底物为碳水化合物时，其呼吸商为1；当呼吸底物为油脂或蛋白质时，因油脂和蛋白质的含氧量较少，需要较多的氧才能被彻底氧化，其呼吸商小于1；当呼吸底物为多元有机酸时，因多元有机酸的含氧量较多，其呼吸商大于1。因此，若某一植物组织呼吸作用释放CO₂的摩尔数和吸收O₂的摩尔数之比小于1，则该组织在此阶段的呼吸底物主要是脂肪。

二、简答题

简述植物抗氰呼吸的生理意义。[2013研]

答：植物抗氰呼吸的生理意义包括以下几个方面：

（1）促进开花、授粉。抗氰途径的氧化不与磷酸化偶联，不产生ATP或只产生一个ATP，释放大量热量，从而有助于某些植物花粉的成熟及授粉、受精过程；有利于挥发引诱剂（如NH₃、胺类、吲哚等），以帮助昆虫传粉。

（2）增加抗性。植物在逆境胁迫时抗氰呼吸增强，抗氰呼吸的强弱与植物的抗性有密切的关系。

（3）增加乙烯生成，促进果实的成熟，抗氰呼吸随之提高。同时乙烯与抗氰呼吸上升有平行关系。乙烯次级抗氰呼吸，诱发呼吸跃变产生，促进果实成熟和植物组织衰老。

（4）分流电子。当细胞富含糖，而糖酵解和三羧酸循环又进行得很快，它们所提供的电子无法完全经细胞色素途径传递时，胶体途径的活性也最高。因此，当细胞色素途径被饱和时，交替途径可能是作为一种“溢出”途径将过剩的电子除去。

三、实验题

用“小篮子法”测定发芽种子呼吸强度的实验原理是什么？还可以用哪一种实验方法达到同样的实验目的？（写出方法的名称即可）[2013研]

答：（1）“小篮子法”测定发芽种子呼吸强度的实验原理：用Ba（OH）₂：溶液吸收发芽种子呼吸过程中释放的CO₂一定时间后，用标准草酸溶液滴定剩余的Ba（OH）₂。以沸水煮死的发芽种子为对照，根据对照组和样品组两者消耗草酸溶液的差值，计算呼吸过程中释放的CO₂量。由此可计算出呼吸强度，即单位时间、单位鲜重的发芽种子所释放的CO₂量。

（2）还可采用的实验方法：红外线CO₂分析仪法（或简易测定法等）。