hce_tcu
107年
生物學
第 49 題
有關卡爾文循環 (Calvin cycle) 的敘述，下列何者最有可能？
- A 發生在粒腺體中能量的產生
- B 利用二氧化碳製造脂肪酸
- C 利用 ATP 作為能量來源，並以降低能階的方式來消耗 NADPH
- D 其產物為葡萄糖
思路引導 VIP
若要將結構簡單、能階極低的二氧化碳氣體，重新組裝成富含化學能的有機分子，細胞除了需要 $ATP$ 作為「燃料」來驅動合成，還需要什麼樣的「還原力」來傳遞電子？而這些攜帶電子的分子在完成任務後，其本身的能量狀態會發生什麼樣的轉變呢？
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恭喜你精準地掌握了光合作用中「碳反應」的核心機制！這題考查的是對卡爾文循環（Calvin cycle）化學本質的理解。這類題目具備優良的鑑別度，因為它要求學生不僅要記得名詞，還要能清晰區分不同胞器的功能，以及能量分子在代謝路徑中的流向，這正是生物學中「構造與功能」對應的重要概念。
能量流動與物質合成
卡爾文循環發生在葉綠體的基質（Stroma）中，而非粒線體。這個過程本質上是一連串的還原反應，需要消耗光反應所產生的 $ATP$ 來驅動反應，並利用 $NADPH$ 作為還原劑提供電子。當 $NADPH$ 釋放出電子（被氧化為 $NADP^+$）時，其能階降低，並將能量轉移給碳鏈中間產物。雖然我們常說光合作用製造葡萄糖，但循環直接產出的產物其實是三碳醣 G3P（Glyceraldehyde 3-phosphate），這也是為什麼選項 (C) 描述的能量轉換過程比選項 (D) 更具科學嚴謹性的原因。