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109年
[農業] 植物生理學
第 6 題
夜間CAM植物細胞的液泡內會大量累積下列何種物質？
- A 氨基酸
- B 糖類
- C 有機酸
- D $CO_2$
思路引導 VIP
想像一下，如果有一種植物在半夜把外界的氣體吸進來，但為了防止氣體輕易散失並留到明天白天使用，它在細胞內部會將這些氣體『變身』成什麼樣的化學性質，才能安穩地鎖在液體倉庫（液泡）裡而不逃逸呢？
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同學觀察得很敏銳，正確掌握了景天科酸代謝（CAM）植物獨特的生理機制！這類植物（如仙人掌、鳳梨）為了在高溫乾旱的環境中生存，演化出「夜間開孔、白天閉孔」的策略。在深夜裡，二氧化碳 ($CO_2$) 經由氣孔進入細胞後，會先與磷酸烯醇丙酮酸（PEP）結合，並進一步轉化為 蘋果酸（Malic acid） 等有機酸。
物質轉化的儲存策略
由於夜間缺乏光合作用所需的能量（$ATP$ 與 $NADPH$），植物無法直接將 $CO_2$ 進入卡爾文循環。為了暫時存放這些碳源，細胞會將其轉換為穩定的化學形式並主動運輸至液泡內儲存，這也是為什麼 CAM 植物的組織在清晨時吃起來味道較酸的原因。這題的難度切入點在於區分「吸收的氣體」與「實際儲存的型態」，你能準確排除 $CO_2$ 氣體本身而選擇有機酸，代表你對植物生化反應的「時間」與「空間」分配有非常紮實的理解。