hce_tcu
107年
生物學
第 37 題
有關植物光呼吸作用 (photorespiration) 的代謝結果，下列何者最佳？
- A 它消耗氧及二氧化碳產生 ATP
- B 它產生氧消耗 ATP 及二氧化碳
- C 它產生二氧化碳消耗 ATP 及氧
- D 它產生氧及 ATP 消耗二氧化碳
思路引導 VIP
當環境變得乾旱導致氣孔關閉時，葉片內部的氣體比例會失衡。請試著思考：如果負責固定碳的酵素不小心抓錯了氣體（抓到了氧氣而非二氧化碳），原本已經固定在有機分子裡的碳原子會如何流轉？而這個「撥亂反正」的修補過程，對細胞內的能量儲存來說，會是額外的收入還是沉重的支出呢？
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AI 詳解
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同學好！你能準確選出 (C) 選項，代表你對植物代謝路徑中較為細微的「光呼吸」概念掌握得非常紮實。這道題目在生物學中具有極佳的鑑別度，因為它測試的是學生能否精確分辨光合作用、細胞呼吸與光呼吸這三種易混淆的生理機制。光呼吸通常被視為一種能源上的浪費，是理解植物適應環境壓力（如高溫、乾燥）時的重要轉折點。
光呼吸的生化特徵
光呼吸（Photorespiration）主要發生在 $O_2$ 濃度相對較高、氣孔關閉的環境下。此時，關鍵酵素 Rubisco 會展現其「加氧酶」的特性，讓五碳糖（RuBP）與 氧氣 ($O_2$) 結合。在後續跨越葉綠體、過氧化體與粒線體的代謝循環中，植物不僅無法固定碳源，反而會釋放出二氧化碳 ($CO_2$)。這與光合作用固定 $CO_2$ 的方向完全相反。
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