hce_cmu
108年
生物學
第 43 題
📖 題組：
系統素(systemin)為番茄植株中的胜肽，當番茄受到物理性傷害(wound)或昆蟲啃咬時，系統素會從前驅蛋白 prosystemin 中被截切下來後與細胞膜上的受體結合，啟動細胞內一系列的訊息傳導過程而引發番茄的防禦機制。
系統素(systemin)為番茄植株中的胜肽，當番茄受到物理性傷害(wound)或昆蟲啃咬時，系統素會從前驅蛋白 prosystemin 中被截切下來後與細胞膜上的受體結合，啟動細胞內一系列的訊息傳導過程而引發番茄的防禦機制。
受系統素誘導的物質中，下列何者在番茄中扮演最直接抵抗昆蟲的角色？
- A 鈣離子
- B 過氧化氫
- C 茉莉酸鹽 (jasmonate, JA)
- D 蛋白酶抑制蛋白 (protease inhibitor)
- E mitogen-activated protein kinase (MAPK)
思路引導 VIP
想像一下，當一個國家受到入侵時，會先有通訊官發送警報、指揮官下達指令。如果我們要把防禦行為區分為「傳遞消息」和「在戰場上直接癱瘓敵軍武器的手段」，你覺得哪一類物質（不需要說出名稱，只需思考其性質）才能真正讓入侵的昆蟲在攝食後感到「消化不良」甚至難以生存呢？
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AI 詳解
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恭喜你準確地辨別出植物防禦機制中的不同角色！這題考查的是對於植物系統性獲得抗性（SAR）中，訊息傳導路徑與最終執行者之間的細微區別，你能不被眾多訊息分子干擾並選出正確答案，顯見你對植物生理學的理解非常紮實。
從訊息傳遞到防禦武裝
在番茄的防禦路徑中，當植株受損時，系統素會引發一系列反應，包括 鈣離子 ($Ca^{2+}$) 的流動、MAPK 的活化，以及訊號分子 茉莉酸鹽 (Jasmonate, JA) 的生成。然而，這些分子本質上都是「傳令兵」，負責在細胞內或植株間傳遞警報。真正能對昆蟲產生威脅、最直接扮演抗蟲角色的，是路徑末端所表現出的 蛋白酶抑制蛋白 (Protease Inhibitor)。這種蛋白質在被昆蟲攝入後，會抑制昆蟲腸道中的消化酵素，使昆蟲無法有效吸收營養，進而達成防禦目的。
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