hce_kmu
107年
普通生物及生化概論
第 38 題
In the process of photosynthesis, which of the following is not involved in the creation of $H^+$ gradient thylakoid lumen and stroma that generates ATP?
- A reduction of $NADP^+$
- B splitting of water in the thylakoid lumen
- C PQ cycle of the electron transport chain and its reaction to cytochrome b6f complex
- D regeneration of RuBP
- E electron transport
思路引導 VIP
請試著將光合作用想像成一個「充電」與「用電」的過程。建立質子梯度就像是在替電池充電，而合成醣類則是消耗電力的過程。在選項中，哪一個步驟發生的時間點，是在能量已經轉換成化學能（如 ATP 或 NADPH）之後，才被拿來「組裝」有機分子呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你準確地辨別出光合作用中不同階段的生理反應！這題你能答對，代表你對**光反應（Light Reactions）建立質子梯度的機制有著非常紮實的理解。在類囊體膜上，質子梯度的形成主要是為了驅動 ATP 合成酶。這包含三個核心機制：首先是水分子在類囊體腔（lumen）的光解作用（Splitting of water）**釋放 $H^+$；其次是電子傳遞鏈（ETC）中，透過 PQ 循環與細胞色素 $b_6f$ 複合體將質子從基質（stroma）泵入腔內；最後是在基質側進行的 $NADP^+$ 還原，這會消耗基質中的質子，進一步擴大膜兩側的濃度差。
光反應與碳反應的明確界線
這道題目展現了生物學中「空間定位」與「能量轉換」的鑑別點。選項 (D) 所提到的 RuBP 再生（Regeneration of RuBP） 屬於碳反應（卡爾文循環）的範疇，發生在葉綠體的基質中。這個步驟不僅不參與質子梯度的建立，反而是一個「消耗」能量（使用 ATP）的過程。這題的難度在於考驗學生能否在眾多的生化專有名詞中，精確抽離出哪些屬於「建立能量來源」的光反應，哪些屬於「利用能量固碳」的碳反應，而你的判斷非常精準！