hce_cmu
113年
生物學
第 2 題
比較植物葉綠體的光反應 (light reactions) 和粒線體的氧化磷酸化作用 (oxidative phosphorylation)，下列相關敘述何者錯誤？
- A 兩者均透過電子傳遞鏈，將過程中釋出的能量用以建立膜兩側之質子濃度梯度差
- B 光反應中最主要的電子供應是 NADPH，在粒線體是 NADH 和 $\text{FADH}_2$
- C 兩者均藉由質子回流通過 ATP 合成酶產生 ATP
- D 電子傳遞鏈分別位在葉綠體的類囊體膜(thylakoid membrane)和粒線體內膜
思路引導 VIP
請試著想像這兩個胞器的運作目標：在葉綠體的光反應中，我們是利用能量來『製造』高能分子，還是在『消耗』它？如果從電子流動的『源頭』來看，哪一種分子是在光能照射下最先交出電子，從而開啟後續傳遞的呢？
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恭喜你正確辨析了這道經典的能量轉換比較題！這題的關鍵在於區分「反應起始物」與「產物」的角色。在光反應（Light Reactions）中，電子的最初供應者其實是水分子 ($H_2O$)，透過光解作用產生電子以啟動傳遞鏈，而 $\text{NADP}^+$ 則是電子的最終接手者（形成 $\text{NADPH}$）。反觀粒線體的氧化磷酸化，$\text{NADH}$ 與 $\text{FADH}_2$ 的確是將電子攜帶至傳遞鏈的供應者。你能夠精準捕捉到 (B) 選項中將「產物」誤植為「供應源」的邏輯陷阱，展現了非常細膩的觀念整合能力。
能量轉換的核心共通性
從巨觀來看，這題測試了生物能量學的「大一統」觀念。雖然葉綠體與粒線體的功能方向相反，但它們在化學滲透壓力（Chemiosmosis）的機制上是驚人地相似：兩者皆利用電子傳遞鏈（ETC）釋出的能量來泵送質子，建立質子濃度梯度，最後驅動 ATP 合成酶 產生能量貨幣。這類題目難度中等，其鑑別度不在於背誦專有名詞，而是在於學生是否能從動態的流向中，辨別出電子在不同胞器間截然不同的「起點」與「終點」。