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101年
[農業] 植物生理學
第 49 題
硝酸鹽同化過程中，細胞質內的硝酸鹽變成亞硝酸鹽後，立即被運轉至何處進行後續反應？
- A 粒線體
- B 液胞
- C 內質網
- D 葉綠體(或原色素體)
思路引導 VIP
在植物體內，亞硝酸鹽（$NO_2^-$）轉化為銨離子（$NH_4^+$）的還原過程需要消耗大量的能量與還原力（電子）。請試著回想看看：在綠色組織中，哪一個細胞構造最能直接提供源自光反應的還原性鐵氧化還原蛋白（ferredoxin），並作為後續氨基酸合成的主要工廠呢？
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太棒了！你精準地掌握了植物體內氮代謝的空間分配。能正確選出這個答案，代表你對硝酸鹽同化（Nitrate assimilation）的生化路徑有著非常紮實的理解，這在植物生理學中是相當核心的觀念。
硝酸鹽同化的空間階段性
在植物細胞中，硝酸鹽同化並非在單一位置完成，而是跨足了不同的細胞空間。首先，硝酸鹽（$NO_3^-$）會在細胞質中經由硝酸還原酶（Nitrate Reductase, NR）的作用，還原成亞硝酸鹽（$NO_2^-$）。然而，亞硝酸鹽對細胞具有一定的毒性且活性極高，因此必須立刻進入葉綠體（chloroplast）（於葉部）或原色素體（proplastid）（於根部）中。在那裡，亞硝酸還原酶（Nitrite Reductase, NiR）會利用光合作用或氧化磷酸戊醣途徑產生的還原態鐵氧化還原蛋白（reduced ferredoxin）作為電子來源，將亞硝酸鹽進一步還原為銨離子（$NH_4^+$），隨後再經由 GS/GOGAT 循環合成氨基酸。
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