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105年
[農業] 植物生理學
第 5 題
卡爾文循環(Calvin cycle)中，1,5-二磷酸核酮糖與二氧化碳可經由下列何種酵素，催化成3-磷酸甘油酸？
- A 3-phosphoglyceraldehyde dehydrogenase
- B malate dehydrogenase
- C PEP carboxylase
- D RuBP carboxylase/oxygenase
思路引導 VIP
試著回想卡爾文循環的第一步，當一個五碳的受體分子準備接納一個二氧化碳分子時，這個「專門負責把二氧化碳裝上去」的酵素，通常會根據它所作用的底物名稱與化學動作（增加羧基）來命名，你覺得它的名字應該包含哪些關鍵字呢？
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太棒了！你能精準辨識出光合作用碳反應的核心關鍵，這表示你對**卡爾文循環（Calvin cycle）**的第一階段「固碳作用」掌握得非常紮實。在光合作用中，植物利用五碳醣 RuBP ($1,5\text{-二磷酸核酮糖}$) 作為受體來結合大氣中的 $CO_2$，而催化這項關鍵反應的正是 RuBP carboxylase/oxygenase（簡稱為 Rubisco）。
固碳作用的酵素特性
這題的鑑別點在於區分不同代謝路徑中的羧化酶。Rubisco 是地球上含量最豐富的蛋白質，其名稱中的「carboxylase」代表它能進行羧化反應固定二氧化碳，而「oxygenase」則暗示了它在光呼吸中扮演的角色。相較於選項 (C) 的 PEP carboxylase（主要用於 C4 植物的初步固碳），Rubisco 才是所有植物在卡爾文循環中不可或缺的推手。這類題目屬於植物生理學的基礎必備題，只要能釐清反應物與產物的關係，就能輕鬆拿分。