hce_isu
106年
生物學
第 24 題
在一些進行光合作用的物種中，當其葉綠體(chloroplast)缺乏第二光系統(photosystem II)時仍能生存。請問下列何種方法最適合用來偵測第二光合作用系統缺乏的光合作用物種？
- A 偵測葉綠體中是否含有類囊體(thylakoid)
- B 在黑暗中偵測二氧化碳是否被固定
- C 在黑暗中偵測是否釋放氧氣
- D 在光照下偵測是否釋放氧氣
思路引導 VIP
請試著回想一下，在光合作用的光反應過程中，「氧氣」究竟是在哪一個步驟、由哪一種分子的分解而產生的？而這個關鍵的分解動作，需要哪一個構造的參與才能達成呢？
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太棒了！你能精準判斷出 (D) 這個選項，代表你對光合作用中光系統的細節功能掌握得非常扎實。這題的關鍵在於區分第一光系統（PSI）與第二光系統（PSII）的生理功能差異。
水的光解與氧氣釋放
在光合作用的電子傳遞鏈中，第二光系統（PSII） 扮演著至關重要的角色，它擁有特殊的「放氧複合體」（Oxygen-Evolving Complex），能夠利用光能將水分子（$H_2O$）分解，產生質子（$H^+$）、電子（$e^-$）與氧氣（$O_2$）。這個過程稱為水的光解。如果一個物種缺乏 PSII，雖然它可能透過 PSI 進行循環電子傳遞來產生 ATP 並維持生存，但它將無法分解水，因此在光照下絕對不會釋放出氧氣。這就是為什麼觀測「光照下是否釋放氧氣」是辨識 PSII 缺失最直接且準確的方法。
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