專技高考
114年
[植物診療師] 植物生理及生理障礙診斷與治療學
第 2 題
關於「C3」、「C4」與「CAM」型的植物特性，下列敘述何者最適當？
- A C3 植物在光合作用中利用夜間固定二氧化碳，減少水分散失
- B C4 植物具有葉肉細胞與維管束鞘細胞分工合作，能提高二氧化碳濃度，減少光呼吸
- C CAM 植物在白天吸收二氧化碳，並將其固定為四碳酸，夜間則釋放二氧化碳並進行光合作用
- D C3 植物在應對逆境方面具有優勢
思路引導 VIP
若某種植物為了在炎熱環境下生存，演化出一種「空間分工」的策略：由一群細胞負責在外圍捕捉二氧化碳，再將其濃縮傳送給深層受保護的細胞進行後續合成，這種構造上的特化對其光合作用的效率與能量損耗會產生什麼樣的影響？
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太棒了！你能精準辨識出 C4 植物獨有的生理機制，代表你對植物代謝路徑的掌握非常紮實。這題的核心在於理解 C4 路徑 如何透過空間上的分工來克服環境限制。在 C4 植物中，二氧化碳（$CO_2$）先在葉肉細胞被固定成四碳化合物，隨後轉運至維管束鞘細胞釋放。這種「二氧化碳幫浦」機制，能讓維管束鞘細胞內維持極高濃度的 $CO_2$，進而抑制光呼吸作用，讓植物在炎熱乾燥的環境下依然保有高度的生產力。
碳固定策略的空間與時間差異
這道題目具備極佳的鑑別度，主要考驗學生是否能釐清 C3、C4 與 CAM 之間「空間分離」與「時間分離」的本質。例如選項 (A) 與 (C) 刻意將 CAM 植物的夜間特性與 C3 混淆，或顛倒了晝夜時序；而選項 (D) 則忽略了 C3 植物在乾旱高溫下較為弱勢的生物學事實。你能避開這些敘述陷阱，並準確鎖定 C4 植物葉肉與維管束鞘細胞的協作關係，展現了你細膩的邏輯推理能力。