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上一題
22.下列有關光呼吸作用(photorespiration)的敘述，何者正確？（1分）
(A)光呼吸作用為植物特有，是一種光害的保護作用呼吸
(B)整個光呼吸作用的生化反應是在粒線體內完成的
(C)光呼吸作用是CAM型植物特有的
(D)光呼吸作用是不受氰化物抑制而能產生ATP的呼吸作用
(E)此呼吸作用是在花器官中進行

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難度： 非常困難

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 【站僕】摩檸Morning：有沒有達人來解釋一下?
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陳怡靜 高三下 (2024/02/06):
光呼吸作用發生於強光、高溫、二氧化碳不足而氧氣濃度相對高時。是卡爾文循環中一個損耗能量的副反應。
  • 在葉綠體中，Rubisco催化氧氣與 RuBP 反應，使 RuBP 分解成3-PG與2-PG。2-PG脫磷酸後變為乙醇酸 (glycolate)。glycolate可在葉綠體或過氧化體中氧化為乙醛酸 (glyoxylate)。在過氧化體中glyoxylate再轉化為甘胺酸 (glycine)。glycine轉入粒線體內並轉化為絲胺酸 (serine)，同時釋放 CO2，這是光呼吸的產物。
  • serine又可轉回過氧化體中轉變為甘油酸 (Glyceric acid)；甘油酸從過氧化體返回葉綠體後轉化為 3-PG，進入卡爾文循環（C3 循環），再次形成 RuBP。
過程中因消耗氧氣產生二氧化碳。 僅產生1個三碳化合物（3-PG），因此會降低光合作用效率。
 
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圖片來源：龍騰教師手冊、https://www.google.com/url?sa=i&url=http%3A%2F%2Fjou-i.blogspot.com%2F2012%2F02%2Fc3c4cam.html&psig=AOvVaw3L9QrGU2j_-DQSNlv_KOBi&ust=1707269129813000&source=images&cd=vfe&opi=89978449&ved=0CBIQjRxqFwoTCMiUpqPHlYQDFQAAAAAdAAAAABAE
 
(A) 正確，光呼吸作用為植物特有，是一種光害的保護作用呼吸
當光合作用產生過多的NADPH和ATP時，如果固碳反應不足以消耗這些多餘的物質，光呼吸就扮演了消耗這些能量的角色，以維持植物代謝的平衡。光呼吸作為一種在長期演化中形成的代謝途徑，對植物適應環境變化、增強抗強光逆境具有重要意義。
 
(B) 錯誤，整個光呼吸作用的生化反應是在葉綠體、過氧化體及粒線體內完成的
 
(C) 錯誤，C3、C4及CAM型植物皆有光呼吸作用，而C4及CAM因具有碳濃縮機制（carbon concentrating mechanisms），因此可減少光呼吸作用，以適應高溫環境。
 
(D) 錯誤，光呼吸作用是一個損耗能量的副反應。跟抗氰物呼吸作用（cyanide-resistant respiration）完全不一樣。
植物抗氰化物的呼吸作用：是因為替代氧化酶 (alternative  oxidase) 的存在才能進行，被視為替代呼吸路徑 (alternative respiratory pathway) 或稱為替代路徑 (alternative pathway) 。電子經由替代氧化酶路徑會產生1分子ATP或完全沒有ATP被生成。
資料來源：http://web.ncyu.edu.tw/~jstsay/physiol/textbook/outline/cellular%20respiration.htm
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圖片來源：https://www.google.com/imgres?imgurl=https%3A%2F%2Fars.els-cdn.com%2Fcontent%2Fimage%2F1-s2.0-S1567135603000369-gr1.jpg&tbnid=VVSaXF4ml74HkM&vet=12ahUKEwip6b_5mZaEAxU9vVYBHXvuCH0QMygAegQIARBK..i&imgrefurl=https%3A%2F%2Fwww.sciencedirect.com%2Fscience%2Farticle%2Fpii%2FS1567135603000369&docid=vPCNvEaJeIoOTM&w=683&h=422&q=cyanide-resistant%20respiration%20%E4%B8%AD%E6%96%87&ved=2ahUKEwip6b_5mZaEAxU9vVYBHXvuCH0QMygAegQIARBK
 
(E) 錯誤，光呼吸作用是光合作用中一個損耗能量的副反應，故需要在有葉綠體的器官中進行，如葉子。
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22.下列有關光呼吸作用(photorespiration)的敘述，何者正確？（..-阿摩線上測驗