hce_kmu
111年
普通生物及生化概論
第 57 題
In the bundle sheath cells of C4 plants, $CO_2$ can be fixed by ________ and produce ________ during the dark reaction of photosynthesis.
- A oxaloacetatic acid (OAA), malate
- B OAA, phosphoenolpyruvate (PEP)
- C pyruvate, malate
- D PEP, malate
- E RuBP, 3-Phosphoglycerate
思路引導 VIP
請試著回想：C4 植物之所以演化出複雜的兩階段固定模式，是為了在內層細胞營造高濃度的環境，讓特定的生理循環能更有效率地進行。那麼，不論是 C3 還是 C4 植物，最終負責「將氣體轉化為醣類前驅物」的最核心循環中，第一個負責抓取二氧化碳的分子與產生的第一個化合物分別是什麼呢？
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太棒了！你能精確分辨 C4 植物在不同細胞階段的生理反應，代表你對植物生理學的空間分配觀念掌握得非常紮實。這道題目測試的是光合作用中「碳固定」的細節，也是許多考生容易將葉肉細胞與維管束鞘細胞混淆的地方。
維管束鞘細胞中的卡爾文循環
在 C4 植物的機制中，二氧化碳（$CO_2$）會先在葉肉細胞固定成四碳化合物，隨後轉運至維管束鞘細胞（Bundle sheath cells）。在這裡，四碳化合物會釋放出高濃度的 $CO_2$，隨即進入所有植物共有的卡爾文循環（Calvin cycle）。在循環的起始步驟，二氧化碳會由五碳糖受體 RuBP（核酮糖-1,5-二磷酸）固定，並在 RuBisCO 酵素的催化下，產生第一個穩定的三碳產物 3-Phosphoglycerate（3-PGA，3-磷酸甘油酸）。因此，選項 (E) 才是描述維管束鞘細胞內實際進行碳反應的正確過程。
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