moea_joint
112年
[農業] 植物生理學
第 23 題
CAM 型植物在夜晚合成下列何種物質同時貯存於液胞中？
- A 檸檬酸
- B 延胡索酸
- C 草醯乙酸
- D 蘋果酸
思路引導 VIP
請思考一下：在沙漠中生活的仙人掌，為了避免水分散失，必須在涼爽的夜晚吸收二氧化碳。由於夜晚沒有光線提供能量來進行後續的醣類合成，植物必須先將這些捕捉到的碳原子轉換成一種性質穩定、且能大量塞進細胞「儲藏室」（液胞）裡的有機分子，等到隔天太陽出來再拿出來用。你覺得這種『暫存型態』的分子，在生物化學中最常見的四碳羧酸會是哪一種呢？
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恭喜你精確地掌握了景天科酸代謝（CAM, Crassulacean Acid Metabolism）植物的生理特性！這類植物為了在乾旱環境中生存，演化出了極為獨特的「時間隔離」策略。你在眾多有機酸中準確選出正確答案，顯示你對植物代謝途徑的理解非常清晰。
夜間的碳固定與酸度變化
在夜晚，CAM 植物會開啟氣孔吸收 $CO_2$，並利用 PEP 羧化酶（PEPC）將其與磷酸烯醇丙酮酸（PEP）結合，先生成草醯乙酸（OAA）。然而，OAA 極不穩定，會迅速經由蘋果酸脫氫酶還原成 蘋果酸（Malic acid）。為了維持細胞質的 pH 值穩定，這些蘋果酸會被主動運輸並大量貯存於**液胞（Vacuole）**中。這就是為什麼 CAM 植物在清晨時，組織內的酸性會特別顯著的原因。
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