高考申論題
114年
[農業技術] 作物生理學
第 一 題
一、作物生長過程中氮素是不可或缺的營養元素，請說明氮素如何被作物的根部吸收及其在作物體內代謝與同化（assimilation）為胺基酸的過程。（25 分）
📝 此題為申論題
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看到氮素代謝題，應立刻按生理時序展開「吸收（NO3-/NH4+及轉運蛋白）」、「還原（NR、NiR酵素作用）」與「同化（GS-GOGAT循環）」三階段微觀機制。最後務必發揮高分關鍵，將此生化路徑連結至田間氮肥施用策略（如水稻分期施肥）或提高氮肥利用效率（NUE）的育種方向，展現宏觀生理學的應用高度。
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【破題】 氮素是構成作物體內蛋白質、核酸、葉綠素及多種輔酶的核心元素，直接決定作物的光合作用效率與最終產量。作物主要以硝酸態氮（NO3-）與銨態氮（NH4+）兩種無機形式自土壤吸收，並需經由嚴密的生化代謝與同化途徑轉化為有機態的胺基酸，以供生長發育所需。 【論述】
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作物氮素吸收與同化
💡 氮素經根部吸收、兩階段還原後，透過 GS-GOGAT 循環轉化為胺基酸。
🔗 作物氮素同化代謝鏈
- 1 根部主動吸收 — NRT/AMT 轉運蛋白將硝酸態或銨態氮運入細胞
- 2 硝酸鹽兩階還原 — NO3- 經 NR 與 NiR 酵素還原為無毒的 NH4+
- 3 GS-GOGAT 循環 — NH4+ 與 α-酮戊二酸結合轉化為有機態麩胺酸
- 4 轉胺與蛋白質合成 — 透過轉胺酶合成其他胺基酸，進而建構蛋白質
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🔄 延伸學習：延伸學習：光合作用產生的還原態鐵氧化還原蛋白是還原反應的關鍵電子來源。
