【生物科教學尋疑團隊工作坊】「光合作用光反應」教學疑難及建議解答（3）

【生物科教學尋疑團隊工作坊】「光合作用光反應」教學疑難及建議解答（3）
國立新竹高級中學顏孝修實習老師/長庚大學生命醫學系周成功教授責任編輯

●教學疑難問題8
高能電子經電子傳遞鏈由高能階向低能階過程中，能階的遞減能量釋放，如何轉變成使氫離子運送的動能？

討論建議：
光合化學滲透作用其能量的轉換形式複雜且獨特，一開始色素分子吸收光能變成激發態後(光能)，釋放出自由電子，經電子傳遞鏈一連串的氧化還原反應(化學能)傳遞，過程中產生的能量即會促使氫離子主動運輸入葉綠囊腔中，而當氫離子累積至一定滲透壓濃度後，即會自ATP合成酶通道循滲透壓梯度釋放至基質中，而氫離子滲透的化學位能驅動ATP合成酶的轉動(機械能)，此轉動即會造成酶蛋白構形的轉變，進而合成ATP的高能化學鍵形式(化學能)。實際能量轉換過程複雜目前並非完全暸解。

●教學疑難問題9
有關光系統與呼吸作用的化學滲透作用過程，高一要如何教？

討論建議：
建議可採用水庫發電的方式作為比喻，電子傳遞驅使氫離子主動運輸的過程，好像利用電力將水庫下游的水抽至上游蓄水處進行儲水，氫離子循滲透壓梯度驅動ATP的合成，則可比喻為上游蓄水達一定程度後進行洩洪，洩洪產生的位能藉由水力發電機，轉換成可利用的電能。使用類比於水力發電方式作為講解，可提供給學生學習能量轉換的概念，並且細部過程與化學滲透作用相似，可加深學生印象，並減少造成學習困難。

●教學疑難問題10
植物為何會衍生出循環式電子傳遞鏈的代謝方式？

討論建議：
為細胞若需要大量ATP供應時，即會進行循環式的電子傳遞途徑，促成有效率性的ATP合成
No oxygen or NADPH is produced! It may represent a more primitive system of photosynthesis.