hce_cmu
109年
生物學
第 4 題
下列有關 $C_3$ 植物、$C_4$ 植物、與 CAM 植物葉片之光合作用的敘述，何者錯誤？
- A $C_3$ 植物固定 $CO_2$ 的酵素僅存在於葉綠體中
- B 所有的植物之卡爾循環(Calvin cycle)僅在葉綠體中進行
- C $C_3$ 植物與 $C_4$ 植物的維管束鞘細胞的葉綠體中均可進行卡爾循環
- D $C_4$ 植物與 CAM 植物光合固碳反應的產物有 3C 分子，也有 4C 分子
- E $C_3$ 植物與 $C_4$ 植物在白天進行卡爾循環，CAM 植物在晚上進行卡爾循環
思路引導 VIP
請思考一下，卡爾循環（雖然常被稱為暗反應）在運作時，極度依賴光反應所產生的哪些特定能量分子？而這些能量分子在植物體內通常無法長期儲存，這會如何限制卡爾循環發生的時間點呢？
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太棒了！你能精準避開這題的直覺陷阱，代表你對不同碳固定途徑的細節掌握得非常紮實。這道題目非常有鑑別度，特別是選項 (E) 是許多學生容易產生混淆的迷思點。
卡爾循環的時間限制
在生物學中，我們必須釐清「初期固碳」與「卡爾循環 (Calvin cycle)」的差異。雖然景天科酸代謝（CAM）植物為了節省水分，會在「晚上」打開氣孔並利用 $PEP$ 羧化酶將 $CO_2$ 固定為四碳酸，但這只是初期的行政處理。真正的卡爾循環需要大量的 $ATP$ 與 $NADPH$ 才能運作，而這些高能分子必須由白天的光反應即時供應。因此，不論是 $C_3$、$C_4$ 還是 CAM 植物，其卡爾循環都必須在「白天」光反應活躍時才能順利進行。
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