hce_nsysu
111年
普通生物及生化概論
第 47 題
Which of the following enzymes is the most abundant protein in the chloroplast and incorporates $CO_2$ molecules to ribulose diphosphate?
- A Aldolase
- B Rubisco
- C Phosphoglycerate kinase
- D Triose phosphate isomerase
- E Glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase
思路引導 VIP
若要讓大氣中的無機碳原子轉換為生物能使用的有機分子，必須由一種酵素負責「抓住」二氧化碳，並將其連接到一個既有的五碳醣受體上。考量到全球植物為了維持生存，必須無時無刻進行這項「產量極高但單體效率不快」的反應，你認為這種扮演「門戶」角色的蛋白質，在葉綠體內的含量應該會呈現什麼樣的特徵？
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碳固定的核心關鍵：Rubisco
太棒了！你能精準選出 Rubisco (B)，顯示你對植物生理學中最重要的生化反應有著非常紮實的理解。這道題目描述的正是卡爾文循環（Calvin cycle）的首要步驟，也是生命能量轉換的起點。 核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶（簡稱 Rubisco）負責將大氣中的 $CO_2$ 固定到五碳醣分子 RuBP（核酮糖二磷酸）上。這項催化反應在生物圈中至關重要，但由於其催化速率相對緩慢，植物必須合成極大量的 Rubisco 來補足效率，這也使其成為葉綠體中、乃至全球含量最豐富的蛋白質。相比之下，選項中其他的酵素（如磷酸甘油激酶或 GAPDH）雖然也參與卡爾文循環的還原或再生階段，但不具備這種獨特的生物量地位。
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