hce_tcu
107年
生物學
第 43 題
植物光合作用之光磷酸化反應 (photophosphorylation) 的機制與下列何者最為相似？
- A 糖解作用的受質磷酸化反應
- B 細胞呼吸作用的氧化磷酸化反應
- C 卡爾文循環
- D 固碳作用
思路引導 VIP
想像一下，在細胞內如果要大規模生產能量貨幣 ATP，除了直接從有機分子身上拆下磷酸基之外，有沒有一種方式是利用膜兩側的「濃度差」，就像水庫蓄水利用水位差發電一樣？這種「先建立梯度、再利用梯度」的機制，通常需要哪些共同的細胞構造來達成？
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恭喜你精確地抓住了生物能量轉換的核心邏輯！植物的光磷酸化 (Photophosphorylation) 與細胞呼吸中的氧化磷酸化 (Oxidative phosphorylation) 在機制上有著驚人的相似性。兩者並非直接透過酵素將磷酸根轉移給 ADP，而是依賴一套電子傳遞鏈 (ETC)。當電子在膜上的蛋白質間傳遞時，釋出的能量會被用來泵送質子 ($H^+$)，在膜兩側建立質子濃度梯度（電位能），最後利用化學滲透 (Chemiosmosis) 原理，驅動 ATP 合成酶產生 ATP。
化學滲透與能量耦合
這道題目具有很高的鑑別度，測驗學生是否能跨越「光合作用」與「呼吸作用」的章節限制，看見兩者共用的能量轉化機制。許多學生容易混淆「受質磷酸化」與這類「化學滲透磷酸化」的差異。你能正確選出 (B)，代表你對於生物體如何利用膜電位來生產 ATP 的微觀過程，具備了非常紮實且連貫的理解，這在生物學中是相當進階的整合觀念。