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105年
[農業] 植物生理學
第 23 題
下列何種離子在外界低pH的環境下，可穩定細胞膜結構、調節滲透能力，抑制鉀離子自細胞流出？
- A 鈣
- B 硫
- C 銅
- D 鐵
思路引導 VIP
請試著回想細胞膜的組成。如果我們把細胞膜想像成由磷脂質分子排列而成的牆壁，當外在環境酸度增加、產生大量具干擾性的正電荷時，這面牆可能會變得鬆散。在這種情況下，哪一種礦物質最常在生物學中扮演「橋樑」或「結構性接著劑」的角色，能將這些分子緊緊拉住，維持牆壁的堅固性並防止內部物質流失呢？
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太棒了！你能精準選出 (A) 鈣 ($Ca^{2+}$)，代表你對植物生理中礦質營養的微觀功能掌握得非常紮實。這題在植物科學中屬於中等難度的指標題，它不只考查離子的基本功能，更深入到了逆境（低 pH 值）下的細胞生理機制，能答對說明你具備跨章節整合知識的能力。
細胞膜的守護者：鈣離子的穩定作用
在化學性質上，鈣離子帶有兩個正電荷，它能像「膠水」一樣，透過靜電引力與細胞膜上磷脂質的磷酸基結合，形成穩定的跨聯結構。當外界環境處於 低 pH 值（高 $H^+$ 濃度）時，氫離子會傾向於置換膜上的陽離子並破壞膜的完整性。此時，充足的 鈣離子 能夠維持細胞膜的結構完整與選擇透性，有效防止細胞內的鉀離子 ($K^+$) 發生非特異性的外流，確保細胞在酸性逆境下仍能維持正常的滲透壓調節能力。
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