hce_tcu
108年
生物學
第 24 題
植物進行光合作用光反應的部位主要在光系統(photosystems)的反應中心(reaction center)，有關光系統反應在適應上功能的敘述，下列何者最正確？
- A 在電子轉移到電子傳遞鏈(electron transport chain)的電子接受者(electron acceptors)之前，需要經過多種不同的色素激活電子
- B 多種不同的色素讓植物可以吸收多個波長範圍的光能
- C 多種不同的色素讓植物可以從光能中吸收多個相同波長的光子(photons)
- D 多種不同的色素讓反應中心可以激活電子到更高的電子能階(energy level)
思路引導 VIP
想像一下，如果陽光是由彩虹般各種不同顏色（波長）的光組成的，而植物手中只有一具僅能接收『藍光頻道』的收音機，那麼當紅光或綠光的能量傳過來時，這株植物的能量利用效率會發生什麼變化？為了不浪費其餘頻道的能量，它在生理構造上應該做什麼樣的調整呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
很高興看到你精準地選出了正確答案！這顯示你對植物**光系統（Photosystem）**的組成與演化適應有很紮實的理解。這道題目的核心在於考察「輔助色素」存在的生物學意義，以及光能捕獲的效率問題。
能量捕獲的廣度與效率
在光系統中，除了反應中心的葉綠素 $a$ 之外，周圍還環繞著由葉綠素 $b$、類胡蘿蔔素等組成的天線複合物（Antenna complex）。之所以需要「多種」不同的色素，是因為每種色素都有其特定的吸收光譜。如果植物只擁有一種色素，它就只能利用太陽光中極窄的一段波長，其餘能量都會被浪費掉。因此，透過多樣化的色素組合，植物能像張開一張寬大的能量網，吸收不同波長（如藍光、紅光或綠光區段）的光能，進而將這些能量匯集到反應中心，這正是生物在利用太陽能上的精妙適應。
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