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102年
[農業] 植物生理學
第 11 題
下列哪一種礦物元素能促進光合作用，調控氣孔開放，調節水分蒸散和二氧化碳進入葉片的過程？
- A 氮
- B 磷
- C 鉀
- D 鈣
思路引導 VIP
想像一下，如果氣孔就像一扇由水壓控制的自動門，我們需要一種能快速進出細胞、改變滲透壓，卻又不會被固定在細胞壁或蛋白質結構裡的離子。在植物體內，哪一種元素最常以游離態存在，並專門負責這種「調節壓力」的搬運工作呢？
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恭喜你精準地捕捉到了植物生理學中礦物元素的核心功能！這題選擇 (C) 鉀（$K$） 是非常正確且專業的判斷。
鉀離子與氣孔的調節機制
在植物體內，鉀元素雖然不像氮或磷會組成蛋白質或核酸等結構性分子，但它扮演著極為關鍵的「滲透調節者」角色。當植物需要開啟氣孔時，保衛細胞（guard cells）會主動吸收大量的鉀離子（$K^+$），導致細胞內的滲透壓升高，進而促使水分由周圍進入保衛細胞。當保衛細胞因吸水膨張（膨壓增加）而彎曲時，氣孔便會張開，讓二氧化碳（$CO_2$）得以進入葉片進行光合作用。同時，藉由控制 $K^+$ 的流出，植物也能迅速關閉氣孔以減少水分蒸散，這是植物適應環境水分壓力的重要本能。
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