高考申論題
115年
[農業技術] 作物學與作物生理學
第 一 題
📖 題組：
植物在遭遇逆境（如乾旱、高溫、病菌感染等）時，細胞內產生的活性氧族（Reactive oxygen species, ROS）如H2O2，會經由過氧化氫酶（Catalase, CAT）或過氧化酶（Peroxidase, POD），將 H2O2還原為 H2O。請回答下列問題：
植物在遭遇逆境（如乾旱、高溫、病菌感染等）時，細胞內產生的活性氧族（Reactive oxygen species, ROS）如H2O2，會經由過氧化氫酶（Catalase, CAT）或過氧化酶（Peroxidase, POD），將 H2O2還原為 H2O。請回答下列問題：
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
解釋植物利用這 2 種酵素解除 H2O2 氧化逆境的生理意義差異性。（10 分）
思路引導 VIP
本題要求比較過氧化氫酶 (CAT) 和過氧化物酶 (POD) 的生理意義差異。考生應從這兩者的生化特性（酵素動力學的 Km 值）、催化機制（是否需要額外的電子供體/還原劑），以及細胞內定位與功能（粗調大量清除 vs 細調信號傳導）來進行比較分析。
小題 (二)
以穀胱苷肽過氧化酶（Glutathione peroxidase, GPx）催化的氧化還原反應循環為例子，說明如何將 H2O2 還原為 H2O。並以循序漸進往前溯源的方式，說明此氧化還原反應過程中的 H（電子）的提供者，源頭來自於植物行光合作用所吸收的太陽能（地球的生物能量源自於植物吸收的太陽能）。（15 分）
思路引導 VIP
本題是一個漂亮的跨章節整合題，考驗抗氧化循環與光合作用電子傳遞鏈的連結。解題思路必須是「逆向溯源」的電子傳遞鏈： 第一步：寫出 GPx 的反應，H2O2 的電子來自還原態穀胱甘肽 (GSH)。