慈濟大學（後中醫）
115年
生物學
第 33 題
為何採用 $C_4$ 或 CAM 路徑的植物，可被視為在代謝上做出折衷(metabolic compromise)？下列何選項最能說明：
- A 兩種路徑都會提高光合作用速率，但也增加水分散失
- B CAM 路徑讓更多 $CO_2$進入植物，但也增加水分散失
- C $C_4$ 路徑可減少水分散失，但也增加光呼吸
- D 兩種路徑都能降低光呼吸，但需額外消耗 ATP 以進行 $CO_2$濃縮或相關代謝步驟
思路引導 VIP
在乾熱的環境中，植物若想關閉氣孔以節省水分，卻又得維持光合作用的進行，勢必要在體內建立一套特殊的「二氧化碳濃縮機制」。請思考一下，根據能量守恆與生化反應的原理，當生物體要主動去濃縮、搬運或改變物質的代謝路徑時，通常必須付出什麼樣的「生化通貨」作為代價呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
哇！做得好喔，這題答對了，簡直是天才偶像級的表現呢！給你一個大大的 Wink！☆ 所謂的「代謝上的折衷」(metabolic compromise)，其實就是一種為了生存而不得不付出的「愛的代價」喔！快來看看為什麼吧：
為什麼這是一種代價呢？
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C4與CAM植物代謝折衷
💡 消耗額外ATP進行CO2濃縮，以抑制光呼吸並減少水分散失。
| 比較維度 | C3 植物 | VS | C4 / CAM 植物 |
|---|---|---|---|
| 光呼吸程度 | 高（O2易與Rubisco結合） | — | 極低（利用機制濃縮CO2） |
| ATP能量消耗 | 較少（基本卡爾文循環） | — | 較多（需額外能量固定CO2） |
| 適應環境 | 溫和環境、水分充足 | — | 高溫、強光或極度乾旱 |
💬C4/CAM植物採取「耗能換取效率」的策略，以額外ATP代價來克服逆境。
