115學測自然 第29題 詳解

黑暗・光合 · 單選 · 題目出處：115 學年度學科能力測驗 自然考科（大學入學考試中心）

逐步解析

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   先看考點

   這題在考「植物移入黑暗後，哪些光合作用步驟會停、哪些代謝還會持續」。豆苗放進黑暗處後，最先受影響的是需要光的「光反應」與依賴光反應產物的「固碳反應」；但只要植株還活著，細胞呼吸仍會進行，用儲存的醣類維持生命活動。
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   判斷整體變化

   黑暗中沒有光能，葉綠體無法進行光反應，因此不能持續製造足夠的 $ATP$ 和 $NADPH$ 供固碳使用。接著卡爾文循環也會逐漸停止，因為它需要光反應提供的能量與還原力。植物若仍存活，就只能靠已儲存的醣類進行細胞呼吸，分解醣類來供能。
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   逐項判析

   (A) 錯。呼吸作用不會因進入黑暗就停止；而且呼吸的主要產物是 $CO_2$ 和 $H_2O$，不是「葡萄糖分解產生丙酮酸」這樣的結果敘述。葡萄糖分解成丙酮酸是糖解作用的一部分，不等於呼吸作用停止後的現象。
   (B) 錯。黑暗不會直接導致乳酸累積；植物正常狀態下主要進行有氧呼吸，不會像缺氧肌肉那樣大量累積乳酸。
   (C) 錯。酒精發酵通常發生在缺氧條件下，植物移入黑暗並不等於缺氧，所以不能推論酒精累積。
   (D) 錯。光反應停止是對的，但「因能量需求減少而累積」不合理；黑暗下植物仍要維持基本代謝，反而常是消耗儲存醣類，不是因需求減少而讓醣類累積。
   (E) 對。黑暗使光反應停止，進而使固碳反應無法持續；植物若要維持生命機能，就會分解體內醣類進行呼吸作用供能。這正是最合理的敘述。
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   為什麼不是其他選項

   這題最容易混淆的是「黑暗」和「缺氧」。黑暗只會影響光合作用，不會直接把細胞變成缺氧狀態，所以不該聯想到乳酸或酒精發酵。也不要把「呼吸作用」和「光合作用」混在一起：黑暗下停止的是光合作用相關步驟，不是呼吸作用本身。
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   結論

   因此，將正常光照下生長的豆苗移入黑暗處，若仍然存活且未凋萎，最合理的生理變化是「固碳反應停止，細胞為維持適當機能而分解醣類」，答案選 $\text{(E)}$。

關鍵觀念：#光合作用 #呼吸作用 #固碳反應