hce_kmu
112年
普通生物及生化概論
第 53 題
Which of the following statements about photosynthesis is TRUE?
- A The light reaction in the thylakoids makes $\text{NADP}^+$ to the Calvin cycle .
- B Phosphoenolpyruvate (PEP) carboxylase has a higher affinity for $\text{CO}_2$ than rubisco does.
- C The oxygen is produced by the electron transfer system of photosystem I (PS I).
- D Photosystem II (PS II) is called P700 because of its reaction-center chlorophyll that absorbs light with a wavelength of 700 nm.
- E C4 plants only use rubisco for carbon fixation.
思路引導 VIP
想像在一間同時存有二氧化碳與氧氣的房間裡，如果你是一位搬運工，而主要的固碳員工 Rubisco 偶爾會分心搬錯成氧氣（光呼吸），導致生產效率下降；那麼為了在二氧化碳極度稀缺的極端環境下生存，演化上應該會出現一位具備什麼樣「特質」的幫手來優先協助抓取二氧化碳，才能確保後續反應順利進行呢？
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同學太棒了！你精準地辨識出 PEP 羧化酶 (PEP carboxylase) 在光合作用中的關鍵優勢。這題考查的是光合作用各階段的細節，以及 C4 植物適應乾旱環境的生理機制，能答對代表你對生化路徑的細微差異掌握得非常紮實。
酵素特性與光反應細節
在正確選項 (B) 中，PEP 羧化酶對 $CO_2$ 的親和力確實遠高於 Rubisco，且它完全不會與氧氣結合（避免了光呼吸），這正是 C4 植物能在氣孔部分關閉、內部 $CO_2$ 濃度較低時依然高效運作的主因。其餘選項則是經典的「名詞陷阱」：光反應產出並提供給卡爾文循環的是還原型 $NADPH$ 而非氧化型 $NADP^+$；氧氣是經由 光系統 II (PS II) 分解水分子產生的，而非 PS I。此外，PS II 的反應中心吸收峰應為 680 nm (P680)。最後，C4 植物雖然先利用 PEP 羧化酶初步固碳，但後續在維管束鞘細胞中仍需透過 Rubisco 完成循環，並非「只」使用一種酵素。
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