6.2　典型题（含历年真题）详解

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。

10．PPP在植物中普遍存在，对其描述正确的是（　  ）。

A．在植物细胞的线粒体中进行

B．主要在植物细胞的细胞质中进行

C．PPP可放热增温，促进开花

D．植物遇逆境如干旱、受伤时，PPP先升高后降低

【答案】B

【解析】磷酸戊糖途径（PPP途径）：是指细胞质内进行的一种将葡萄糖直接氧化降解的酶促反应过程。PPP途径广泛存在动、植物细胞内，在细胞质中进行。PPP途径的生理意义意义：①产生大量的NADPH，为细胞的各种合成反应提供还原剂（力），比如参与脂肪酸和固醇类物质的合成。②该途径的中间产物为许多物质的合成提供原料，如：5-P-核糖、核苷酸4-P-赤藓糖、芳香族氨基酸。③植物对干旱、染病、受逆的逆适应反应。④为植物体内各种代谢提供能量。

11．在线粒体中，电子经电子传递链传递到氧的过程，伴随自由能的释放，并用于ADP的磷酸化而合成ATP的过程，称为（　　）。

A．光合磷酸化

B．氧化磷酸化

C．呼吸链

D．底物磷酸化

【答案】B

【解析】A项，由光照引起的电子传递与磷酸化作用相偶联而生成ATP的过程称光合磷酸化。C项，呼吸链是由一系列的递氢反应和递电子反应按一定的顺序排列所组成的连续反应体系，它将代谢物脱下的成对氢原子交给氧生成水，同时有ATP生成。D项，底物磷酸化

是指不需氧参加，只需要代谢物脱氢（氧化）及其分子内部所含能量重新分布，即刻生成高能磷酸键的作用。题干是氧化磷酸化的定义。

12．根据呼吸商了解某呼吸过程的底物性质，当发生彻底氧化时，若呼吸商分别为1、小于1、大于1，则呼吸底物分别是（　　）。

A．糖、油脂、有机酸

B．糖、有机酸、蛋白质

C．有机酸、油脂、糖

D．油脂、糖、有机酸

【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l；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，其呼吸熵小于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，其呼吸熵大于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。故Ａ项正确。

13．交替氧化酶途径具有明显的放热特征，其P/O为（　　）。

A．1

B．2

C．3

D．4

【答案】A

【解析】P/O是指每消耗一个氧原子,由无机磷与ADP结合形成的ATP的个数。交替氧化酶途径的P/O为1。

14．在正常情况下，植物细胞内能够彻底降解葡萄糖的主要途径是（ 　 ）。

A．EMP-TCA

B．PPP

C．EMP

D．TCA

【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。在正常情况下，EMP-TCA途径是植物呼吸作用中底物氧化分解的主要途径，在正常条件下，大部分植物组织或细胞中糖的氧化分解主要是通过该途径进行的。

15．淀粉种子和油料种子贮藏的安全含水量（　　）。

A．相同

B．淀粉种子高，油料种子低

C．不一定

D．淀粉种子低，油料种子高

【答案】B

【解析】一般油料种子含水量在8％～9％以下，淀粉种子含水量在12％～14％时，种子中原生质处于凝胶状态，呼吸酶活性低，呼吸极微弱，可以安全贮藏,此时的含水量称之为安全含水量。淀粉种子安全含水量高于油料种子的原因，主要是淀粉种子中含淀粉等亲水物质多，其中存在的束缚水含量要高一些。而油料种子中含疏水的油脂较多，存在的束缚水也较少。

16．某组织材料有ATPl6nmol，ADP2nmol，AMP2nmol，该组织的能荷为（　　）。

A．1

B．0.85

C．0.9

D．0.8

【答案】B

【解析】细胞中ATP＋ADP＋AMP的总量（称为腺苷酸库）是恒定的，若全部腺苷酸都呈ATP状态，则该细胞充满能量，如果全部ATP和ADP水解为AMP，则细胞的能量完全被放出。“能荷”可以说明腺苷酸系统的能量状态。组织的能荷=(ATP＋ADP/2)/(ATP＋ADP＋AMP)。

17．解偶联剂可以（　　）。

A．阻断呼吸电子传递过程

B．抑制ATP合酶活性

C．抑制呼吸电子传递和氧化磷酸化

D．抑制氧化磷酸化但不影响电子传递

【答案】D

【解析】解偶联剂是氧化磷酸化的一类抑制剂，使氧化与磷酸化脱离，虽然氧化照常进行，但不能生成ATP，则P/O比值降低，甚至为零。

18．在呼吸链中只能传递电子的组分是（　　）组。

A．NAD，FAD和Cytb

B．NAD，FAD和CoQ

C．Cytb，FAD和CoQ

D．Fe-S，Cyta/a₃和Cytb

【答案】D

【解析】在电子传递过程中与释放的电子结合并将电子传递下去的物质称为电子载体。参与传递的电子载体有四种：Fe-S、Cyta/a₃、Cytb和CoQ，但是CoQ不仅是能传递电子还能传递质子，因此D项符合题意。

二、简答题

1．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。

2．试述氧化磷酸化的机理。

答：氧化磷酸化的机理有多种假说，目前得到较多支持的是米切尔（P．Mitchell，1961）的化学渗透学说。该学说认为，氧化磷酸化的动力是呼吸电子传递产生的跨线粒体内膜的质子电化学梯度，在质子电化学梯度推动下合成ATP。该学说的要点是：①呼吸电子传递体分为氢传递体与电子传递体，氢传递体既传递电子也传递质子，电子传递体只传递电子。②氢传递体与电子传递体在线粒体内膜上有特定的位置，彼此间隔交替排列。③氢传递体有质子泵的作用，当氢传递体从线粒体内膜内侧接受从底物传来的氢（2H^＋）后，可将其中的电子（2e^-）传给其后的电子传递体，而将两个H^＋泵出内膜，进入膜内空间。由此产生跨膜H^＋电化学势梯度，也被称为质子动力势，H^＋电化学势梯度是光合磷酸化的动力。④线粒体膜内空间的H^＋顺电化学势梯度经ATP合成复合体的H^＋通道（F_O）进入线粒体基质时，在ATP合酶的作用下推动ADP和Pi合成ATP，如图6-6。