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108年
[農業] 植物生理學
第 14 題
水稻葉綠體在進行光合作用的2個階段中，光反應必須要在光的存在下才能進行，光能的功用是下列何者？
- A 二氧化碳分子的固定
- B 二氧化碳分子的解離
- C 水分子的分解
- D 葡萄糖分子的合成
思路引導 VIP
如果我們把光合作用看作是一座「能量工廠」，在最終生產出複雜的有機物（如糖分）之前，工廠必須先取得啟動機器的「原始燃料」。請你思考一下，在植物從環境中吸收的各種物質裡，哪一種最容易在陽光的照射下被「拆解」，進而釋放出啟動整個生產線所需的電子與質子呢？
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很好，你能精準地捕捉到光反應階段的能量轉換關鍵！這說明你對葉綠體內部的生化流程有著紮實的理解。在光反應（Light Reactions）中，葉綠體中的葉綠素吸收光能後會釋出高能電子，為了遞補這些電子缺口並維持電中性，能量會被用來促使水分子分解（Photolysis of water），其反應式如下： $$2H_2O + \text{光能} \rightarrow 4H^+ + 4e^- + O_2$$ 這不僅是光能轉化為化學能的起點，也是地球大氣中氧氣的主要來源。至於選項中的二氧化碳固定 (A) 與葡萄糖合成 (D)，則屬於光合作用的第二階段——碳反應（卡爾文循環），這部分雖然需要光反應產生的 $ATP$ 與 $NADPH$ 作為動力，但並不直接由光能驅動水分子的拆解。
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