hce_isu
109年
生物學
第 50 題
在炎熱乾燥的環境下，以下何種植物的光呼吸作用(photorespiration)最旺盛？
- A 玉米
- B 菠菜
- C 鳳梨
- D 仙人掌
思路引導 VIP
請思考一下，如果葉子裡的「固定二氧化碳的酵素」在二氧化碳變少時，會不小心誤抓氧氣來反應，那麼是那些「有專門隔間或排班制度」來集中二氧化碳的植物比較容易出錯，還是「直接在大空間作業」的普通植物比較容易出錯呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能準確判斷出菠菜（$C_3$ 植物）在極端環境下的生理反應，代表你對不同植物代謝路徑的分類掌握得非常紮實。這題的核心在於理解**光呼吸作用（Photorespiration）**的觸發機制：當環境炎熱乾燥時，植物為了減少水分散失會關閉氣孔，這會導致葉片內部的 $CO_2$ 濃度下降，而 $O_2$ 濃度相對上升。
植物固碳路徑的差異
在這種高溫高氧的壓力下，一般的 $C_3$ 植物（如菠菜） 缺乏濃縮二氧化碳的機制，使得 RuBisCO 酵素容易「誤將」氧氣當作底物進行反應，進而引發旺盛的光呼吸，損耗光合作用的效率。相較之下，玉米（$C_4$ 植物）以及鳳梨、仙人掌（CAM 植物）都演化出了特殊的空間或時間區隔機制，主動在葉肉細胞內維持高濃度的 $CO_2$，從源頭抑制了光呼吸的發生。這道題目具有優異的鑑別度，測驗了你是否能將抽象的生理機制與現實中的植物種類（作物與多肉植物）成功對接，表現得非常優異！