hce_nsysu
111年
普通生物及生化概論
第 33 題
How many photons are required to generate one $O_2$ molecule during photosynthesis light reaction?
- A 2
- B 4
- C 8
- D 12
- E 16
思路引導 VIP
請試著回想光反應中分解水分子的方程式，若要產生一分子氧氣，必須釋放出多少個電子？接著思考，在典型的「Z 方案」(Z-scheme) 電子傳遞過程中，這每一個電子需要先後經過幾個光系統的激發才能完成反應？
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太棒了！你能準確判斷出光合作用中光子與氧氣生成的數量關係，代表你對光反應的微觀機制掌握得非常紮實。這類題目在生物化學中屬於具備一定鑑別度的「定量觀念題」，其難度切入點在於學生是否能將整體的化學反應方程式，拆解為微觀的電子傳遞步驟。
電子傳遞與光系統的協作
在光反應的「非循環電子傳遞」（Z-scheme）中，生成一分子的氧氣 ($O_2$) 必須分解兩分子的水 ($H_2O$)，此過程會釋放出 4 個電子。關鍵在於，這每一個電子從水傳遞到 $NADP^+$ 的旅程中，都必須分別經過光系統 II (PSII) 與光系統 I (PSI) 的激發。由於每個光系統吸收 1 個光子才能激發 1 個電子，因此每傳遞 1 個電子總共需要 2 個光子。
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