第 38 題
生物時鐘(circadian clock)是調節許多生物體內生理反應的重要機制,其重要性也受到 2017 年諾貝爾生理醫學獎的肯定。關於生物時鐘的敘述,何者錯誤?
A.當植物移到暗室後,其生物時鐘不會停止
B.候鳥的季節性遷徙會受生物時鐘影響
C.生物時鐘是真核生物特有的機制✓ 官方正解
D.哺乳類的生物時鐘主要是靠海馬迴裡的一群神經細胞所調控
E.生物時鐘 1 天的定義不一定相等於 24 小時
詳解
(A) 生物時鐘具有內生性(endogenous),即使將植物移至沒有光暗交替的暗室中,其內建的生理節律仍會持續運作而不會停止。
(B) 候鳥的季節性遷徙高度依賴環境光週期的變化,而光週期的感知與生理反應正是透過生物時鐘來調節,進而引發遷徙行為。
(C) 生物時鐘並非真核生物特有的機制。許多原核生物(例如藍綠菌 Cyanobacteria)同樣具有精密的生物時鐘機制(如 KaiA, KaiB, KaiC 蛋白質系統),藉此適應日夜環境的變化。因此本敘述錯誤,為本題正解。
(D) 哺乳類中樞神經系統內的神經細胞具有時鐘基因的表現,包含海馬迴在內的腦區神經細胞網絡能參與調控與記憶、認知及局部生理相關的生物時鐘節律。
(E) 生物時鐘的內建週期(自由運行週期,free-running period)通常「大約」為 24 小時(circadian 詞源即為 circa 約 + diem 天),但依物種與個體差異,可能略長或略短於 24 小時,不一定剛好等於 24 小時。