Question

京美人是一种观赏价值很高的多肉植物，具有一种特殊的CO₂同化方式：夜间气孔开放，吸收CO₂转化成苹果酸储存在液泡中（如图甲）；白天气孔关闭，液泡中的苹果酸分解释放CO₂参与光合作用（如图乙）。花色苷迅速积累，可导致京美人由绿色变为红色。因此，花青素含量是评判京美人观赏价值的重要指标。

（1）京美人固定CO₂的场所是________。京美人夜晚能吸收CO₂，却不能合成有机物，原因是___________________。白天京美人进行光合作用利用的CO₂来源有________________和____________________。

（2）给京美人提供H₂¹⁸O，产生的淀粉中含有¹⁸O，请写出¹⁸O最短的转移途径_______________________（用文字和箭头表示）。

（3）京美人抗旱能力很强，请结合题目所给资料解释这一现象________________________。

（4）研究人员用和的果胶酶溶液分别喷洒到两组京美人上，对照组用等量蒸馏水度洒。定期测定京美人的花青素浓度，结果见图丙。据图可知，喷洒外源果胶酶浓度为____g/L时，促进京美人观赏价值提高效果较显著，且在栽培时间为_____________月时京美人观赏价值最高。

Answer

叶绿体基质 夜晚不能进行光反应，不能产生和ATP 细胞呼吸产生的 苹果酸分解产生的CO2 [或] 京美人白天气温高时关闭气孔，有利于防止水分散失 1 8

【解析】

1.植物在光照条件下进行光合作用，光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段在叶绿体的类囊体薄膜上进行水的光解，产生ATP和[H]，同时释放氧气，ATP和[H]用于暗反应阶段三碳化合物的还原，细胞的呼吸作用不受光照的限制，有光无光都可以进行，为细胞的各项生命活动提供能量。

2.根据题意和图示甲、乙分析可知：京美人夜间气孔开放，吸收CO2转化成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中的苹果酸分解释放CO2参与光合作用。

据图丙可知，花青素含量较高的曲线是喷洒1g/L外源果胶酶的实验组，在该曲线中，花青素含量较高的时间是8月时。

（1）京美人在暗反应中进行二氧化碳的固定反应，场所在叶绿体基质中，由于京美人在夜晚不能进行完整的光合作用，虽然能吸收二氧化碳，但没有光反应提供的ATP和NADPH，所以不能合成有机物；白天京美人进行光合作用的CO2来源是苹果酸分解释放CO2和自身细胞进行呼吸作用释放的二氧化碳。

（2）给京美人提供H218O，水可以参与有氧呼吸的第二阶段，丙酮酸与水反应生成C18O2，C18O2接着参与光合作用中的暗反应中的二氧化碳的固定，生成C3化合物，而C3化合物还原形成以淀粉为代表的有机物，那么淀粉中含有18O。综上所述，H218O中的18O转移到淀粉的最短的转移途径：H2O→CO2→（CH2O）。

（3）根据京美人的特点白天气孔关闭，因此干旱时防止水分的散失，而且不影响细胞内二氧化碳的浓度，所以光合作用还可以进行。

（4）由题意知，花青素含量是评判京美人观赏价值的重要指标。据图丙可知，花青素含量较高的是喷洒1g/L外源果胶酶的实验组；在该曲线中，花青素含量较高的时间是8月份时，故在栽培时间为8月时京美人观赏价值最高。