سوال ۲۰ — سؤال ۲۰ امتحان نهایی زیست‌شناسی ۳ — مرداد ۱۴۰۳

الف) وقتی مقدار اکسیژن نسبت به کربن‌دی‌اکسید افزایش یابد (مثلاً به علت گرمای زیاد و تبخیر شدید، گیاه روزنه‌های خود را می‌بندد و اکسیژن در برگ افزایش می‌یابد).

ب) گیاهان $\mathrm{C_4}$ (چهارکربنی)

الف) روبیسکو دو کار می‌تواند انجام دهد: ریبولوز بیس‌فسفات را با $\mathrm{CO_2}$ ترکیب کند (فعالیت کربوکسیلازی) یا با $\mathrm{O_2}$ (فعالیت اکسیژنازی، که به تنفس نوری می‌انجامد). اینکه کدام کار بیشتر انجام شود به نسبت این دو گاز بستگی دارد.

در روزهای گرم و خشک، گیاه برای جلوگیری از هدر رفتن آب روزنه‌هایش را می‌بندد. در این حالت $\mathrm{CO_2}$ تازه وارد برگ نمی‌شود، ولی فتوسنتز همچنان اکسیژن تولید می‌کند. پس مقدار اکسیژن نسبت به کربن‌دی‌اکسید زیاد می‌شود و وضعیت برای فعالیت اکسیژنازی روبیسکو مساعد می‌شود.

ب) در گیاهان $\mathrm{C_4}$، تثبیت کربن در دو نوع یاخته انجام می‌شود:

1. در یاختهٔ میانبرگ، $\mathrm{CO_2}$ با یک اسید سه‌کربنی ترکیب می‌شود و اسیدی چهارکربنی می‌سازد.
2. اسید چهارکربنی به یاختهٔ غلاف آوندی می‌رود و در آنجا $\mathrm{CO_2}$ را آزاد می‌کند تا وارد چرخهٔ کالوین شود.
3. اسید سه‌کربنیِ باقی‌مانده به یاختهٔ میانبرگ برمی‌گردد تا دوباره $\mathrm{CO_2}$ بگیرد.

پس در این گیاهان، اسید سه‌کربنی (و چهارکربنی) بین یاخته‌های برگ جابه‌جا می‌شود. در گیاهان CAM هر دو مرحله در یک یاخته، ولی در دو زمانِ شب و روز، انجام می‌شود و جابه‌جایی بین یاخته‌ها لازم نیست.