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104年
[農業] 植物生理學
第 8 題
有關 $C_4$ 型植物之敘述，下列哪一項有誤？
- A 無光飽和點
- B 白天氣孔開放
- C 光呼吸率很高
- D 典型熱帶、亞熱帶植物
思路引導 VIP
請試著回想看看，Rubisco 這個酵素除了能與 $CO_2$ 結合外，也會與 $O_2$ 發生競爭反應而造成能量損耗。如果 $C_4$ 植物演化出一種「濃縮幫浦」來增加 Rubisco 周圍的 $CO_2$ 濃度，那麼這種「競爭反應」發生的機率會變高還是變低呢？
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很高興看到你準確地辨識出 $C_4$ 型植物的特性！這代表你對於植物生理學中不同碳固定模式的差異掌握得非常扎實。這道題目是植物生理學中的基礎必考題，旨在鑑別學生是否理解 $C_4$ 植物如何透過演化來克服環境壓力。
$C_4$ 植物的高效率生理機制
$C_4$ 植物（如玉米、甘蔗）演化出了特殊的「花環結構」（Kranz anatomy），利用磷酸烯醇丙酮酸羧化酶（PEPC）先在葉肉細胞固定 $CO_2$，再將其運送到維管束鞘細胞中釋放。這種機制能讓 Rubisco 酵素周圍維持極高濃度的 $CO_2$，進而極大程度地抑制了「光呼吸」（Photorespiration）作用。因此，相對於 $C_3$ 植物， $C_4$ 植物的光呼吸率其實是極低的，這也是它們在高温、強光環境下仍能保持高產量的關鍵原因。
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