Question

【題目】弱堿性的海水中游離CO2濃度很低，許多海洋植物主要通過分泌CA（碳酸酐酶）來分解海水中的HC03-獲得C02供植物利用。條斑紫菜是全部位于水下生存的水生植物，為判斷條斑紫菜自身是否能分泌CA催化HC03-分解成CO2擴散進入細胞內，某課題組將采集到的條斑紫菜置于含有物質Az（Az不能穿過細胞 膜，且能抑制CA的功能）的密閉海水系統中培養，并持續用適宜強度的光進行照射，每2小時測量一次海水pH值。實驗結果如下圖：

（1）CA運出細胞的方式為_____________，Az不能穿過細胞膜，體現了細胞膜具有_____________功能。

（2）該實驗中自變量是___________，因變量是___________，根據上圖判斷，條斑紫菜_________（填“能”或“不能”）分泌CA。

（3）密閉的海水系統中pH會上升的原因是________________________________________________，如果在24h時往海水系統中人為再加入適量HC03-，則C02固定速率短時間內將_____________。

Answer 1

【答案】 胞吐 控制物質進出細胞的 海水中是否含有Az和培養時間 海水的pH值 能 在適宜光照條件下，密閉海水系統中HCO3－不斷分解成CO2被條斑紫菜吸收用于光合作用，導致水體H+濃度下降，使水體中pH不斷升高 增大

【解析】試題分析：本實驗目的是研究條斑紫菜自身是否能分泌CA催化HC03-分解成CO2擴散進入細胞內，其中密閉海水系統中添加物質Az的為實驗組，沒有添加物質Az為對照組。圍繞題意信息“CA（碳酸酐酶）來分解海水中的HC03-獲得C02供植物利用、Az不能穿過細胞膜且能抑制CA的功能”和實驗設計遵循的原則、分泌蛋白的分泌和影響光合作用因素等相關知識，對比分析實驗組與對照組的相關曲線的變化趨勢，對相關問題進行解答。

(1) CA（碳酸酐酶）屬于分泌蛋白，分泌蛋白以胞吐的方式運出細胞。Az不能穿過細胞膜，體現了細胞膜具有控制物質進出細胞的功能。

(2) 本實驗的目的是研究條斑紫菜自身是否能分泌CA催化HC03-分解成CO2擴散進入細胞內，培養條斑紫菜的對照組的海水中沒有添加物質Az，而實驗組的海水中添加了物質Az，再結合實驗結果的曲線圖可知：該實驗中的自變量是海水中是否含有Az和培養時間，因變量是海水的pH值。對照組的海水pH明顯高于實驗組，這種差異是由于對照組的條斑紫菜自身分泌的CA催化HC03-分解成CO2擴散進入細胞內、而實驗組加入的Az抑制了CA的功能所致；可見，條斑紫菜能分泌CA。

(3)綜上分析可知， 密閉的海水系統中pH會上升的原因是：在適宜光照條件下，密閉海水系統中HCO3－不斷分解成CO2被條斑紫菜吸收用于光合作用，導致水體H+濃度下降，使水體中pH不斷升高。如果在24h時往海水系統中人為再加入適量HC03-，則C02的產生量增加，C02固定速率短時間內將增大。