高中學測
113年
自然
第 40 題
📖 題組：
捕蠅草捕蟲的趣事是生物適應的現象之一。捕蠅草生長在養分及礦物質缺乏的溼地，為了生存，它演化出肉食性的特質。它的葉片特化成捕器，是可以吸引、捕抓及消化小型節肢動物的器官。捕器閉合的物理機制源自於葉片細胞的膨脹與收縮。當水分從內層細胞流入外層細胞時，內層細胞收縮、外層細胞膨脹，因而造成葉片彎曲而閉合（圖17）。 捕器葉片的內側有焮毛，可感應獵物的觸動。每次觸發焮毛會產生一個電位。研究顯示，產生第一次電位時，葉片仍會保持張開，並記憶第一次的觸發。若在20秒內發生第二次觸發，葉片才會快速閉合困住獵物。科學家在葉子中肋和葉片分別插入電極進行充電，以模擬焮毛被觸發時產生電位的現象，他們發現無論是分段充電，還是連續充電，充電電量都要達到 14 $\mu C$，葉片才會在大約0.5秒內快速閉合。然而，若將捕蠅草的土壤浸潤在pH值高於4.5的溶液中，就算觸發焮毛產生電位，也無法讓葉子閉合。
捕蠅草捕蟲的趣事是生物適應的現象之一。捕蠅草生長在養分及礦物質缺乏的溼地，為了生存，它演化出肉食性的特質。它的葉片特化成捕器，是可以吸引、捕抓及消化小型節肢動物的器官。捕器閉合的物理機制源自於葉片細胞的膨脹與收縮。當水分從內層細胞流入外層細胞時，內層細胞收縮、外層細胞膨脹，因而造成葉片彎曲而閉合（圖17）。 捕器葉片的內側有焮毛，可感應獵物的觸動。每次觸發焮毛會產生一個電位。研究顯示，產生第一次電位時，葉片仍會保持張開，並記憶第一次的觸發。若在20秒內發生第二次觸發，葉片才會快速閉合困住獵物。科學家在葉子中肋和葉片分別插入電極進行充電，以模擬焮毛被觸發時產生電位的現象，他們發現無論是分段充電，還是連續充電，充電電量都要達到 14 $\mu C$，葉片才會在大約0.5秒內快速閉合。然而，若將捕蠅草的土壤浸潤在pH值高於4.5的溶液中，就算觸發焮毛產生電位，也無法讓葉子閉合。
有關捕蠅草捕器閉合的機制，下列促使兩側葉片合攏的敘述何者正確？
- A 外層細胞的細胞膜施加於細胞壁的壓力變小，內層變大
- B 外層細胞的細胞膜施加於細胞壁的壓力變大，內層變小
- C 內外層細胞的細胞膜施加於細胞壁的壓力同時變小
- D 內外層細胞的細胞膜施加於細胞壁的壓力同時變大
- E 僅電位改變，細胞膜施加於細胞壁的壓力維持不變
思路引導 VIP
請根據文本中關於水分流動方向的描述：『當水分從內層細胞流入外層細胞時，內層細胞收縮、外層細胞膨脹』。若我們將題目所謂『細胞膜施加於細胞壁的壓力』連結至生物學核心觀念中的『膨壓』，請思考：當細胞內水分含量改變導致體積變化時，內層與外層細胞的壓力應會分別呈現增加還是減少的趨勢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
同學你好！這題考查的是對科學短文的閱讀理解，以及將文字轉化為生物學中「膨壓」概念的能力。 迷思破解 (A)： 你會選擇 (A)，可能是混淆了水分流動與壓力變化的因果關係。題目中明確提到：『當水分從內層細胞流入外層細胞時...』。在生物學中，細胞膜施加於細胞壁的壓力稱為「膨壓」。當內層細胞失去水分時，細胞會收縮，膨壓理應變小而非變大喔！
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