專技高考
115年
[植物診療師] 植物生理及生理障礙診斷與治療學
第 28 題
植物生長在鉀濃度極低（小於 $200 \mu M$）的貧瘠土壤環境中時，植物如何可以獲取足夠的鉀元素以提供植物生長？
- A 啟動「高親和性運輸系統（High-Affinity Transports; HATs）」吸收鉀離子
- B 啟動 ATP 合成酶產生高能的 ATP，消耗能量主動吸收鉀離子
- C 啟動「低親和性運輸系統（Low-Affinity Transports; LATs）」吸收鉀離子
- D 啟動吸收鈣離子，利用以鈣離子與鉀離子拮抗作用主動吸收鉀離子
思路引導 VIP
當環境中某種必需養分的濃度遠低於植物體內時，植物如果要逆著陡峭的濃度差將其「抓」進細胞內，其細胞膜上的轉運蛋白需要對該物質具備怎樣的結合能力（親和力）呢？
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植物鉀離子的雙相吸收機制
植物根系吸收鉀離子（$K^+$）具有典型的雙相動力學（dual-affinity mechanism）特性。當外界環境的鉀濃度極低（$< 0.2\text{ mM}$ 或 $200 \mu\text{M}$）時，細胞內外的電化學梯度不足以支持被動擴散，植物會啟動高親和性運輸系統（High-Affinity Transport System, HATS）（如 HAK/KUP 家族轉運蛋白），透過與 $H^+$ 的同向共轉運（symport）來逆濃度梯度主動吸收鉀；而**低親和性運輸系統（Low-Affinity Transport System, LATS）**則主要在外界鉀濃度較高（通常 $> 1\text{ mM}$）時，透過離子通道（如 AKT1）進行輔助擴散。
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