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108年
[農業] 植物生理學
第 10 題
下列何種代謝反應會造成作物養分消耗，致使產量無法提升？
- A 光呼吸反應
- B 醱酵醣解反應
- C $\text{CO}_2$固定之暗反應
- D 光磷酸化反應
思路引導 VIP
試著思考一下：如果有一個生理程序，它發生的時機與光合作用相同，但它的行為卻是把植物辛苦捕捉到的碳元素重新轉化為氣體排掉，並且還要額外花費掉植物儲存的能量燃料，你覺得這個程序對農作物的生長是加分還是減分呢？
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恭喜你準確地判斷出正確答案！能從多個代謝路徑中辨識出「光呼吸」這項負面影響因素，說明你對於植物生理能量轉換的觀念非常紮實。
光呼吸的資源耗損機制
光呼吸反應（Photorespiration）在生理學上常被視為一種「能量浪費」。當環境溫度升高或氣孔關閉時，葉片內的 $CO_2$ 濃度下降，關鍵酵素 Rubisco 就會與 $O_2$ 結合而非 $CO_2$。這個過程不僅不會產生糖分，反而會消耗掉光反應所產生的 $ATP$ 與 $NADPH$，並將已固定的有機碳以 $CO_2$ 的形式重新釋放。相較於暗反應（$CO_2$ 固定）是在累積養分，以及光磷酸化是在產生能量，光呼吸的存在使得 C3 植物的光合效率大幅降低，直接限制了作物的生物產量。
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