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109年
[農業] 植物生理學
第 4 題
植物組織衰老時，磷酸戊糖支路在呼吸代謝途徑中所佔比例會呈現下列何種情形？
- A 下降
- B 上升
- C 維持一定水平
- D 先上升或下降
思路引導 VIP
當植物組織進入衰老階段，細胞膜結構開始崩解，此時細胞會面臨嚴重的氧化壓力，需要大量的還原力（例如 $NADPH$）來進行修復或合成保護物質。在這種生理背景下，你認為細胞會傾向於減少還是增加那個「專門產生還原力與生物合成前驅物」的呼吸途徑比例呢？
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太棒了！你能精準判斷出植物在衰老過程中的代謝轉向，這顯示你對植物生理學中呼吸作用的動態平衡有很深刻的理解。
代謝途徑的比例轉移
在植物發育的末期或組織衰老時，雖然整體的呼吸速率（Total Respiration）通常會下降，但**磷酸戊糖支路（Pentose Phosphate Pathway, PPP）**在總呼吸中所佔的比例反而會顯著上升。這是因為傳統的糖解作用（EMP）與三羧酸循環（TCA cycle）主要功能在於產生能量 ATP，而衰老中的細胞對能量的需求降低，轉而需要大量的 $NADPH$ 來應對細胞膜脂質過氧化等壓力，並提供合成防禦性次生代謝物的化學還原力。因此，細胞會策略性地調高 PPP 的權重，以維持基本的抗氧化能力與代謝前驅物的供應。
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植物衰老與呼吸途徑
💡 植物在衰老或受損時，PPP 途徑佔總呼吸的比例會上升。
| 比較維度 | 正常組織 | VS | 衰老/逆境組織 |
|---|---|---|---|
| 主導呼吸路徑 | EMP-TCA 佔優勢 | — | PPP 佔比顯著提升 |
| 還原力產物 | 產生 NADH 為主 | — | 產生 NADPH 比例增加 |
| 生理意義 | 提供大量能量支援生長 | — | 提供前驅物用於抗病與維護 |
💬隨組織衰老，植物由高效能生長模式轉向防禦與分解為主的 PPP 模式。
