سوال ۱۷ — سؤال ۱۷ امتحان نهایی زیست‌شناسی ۳ — دی ۱۴۰۴

با افزایش میزان اکسیژن، فعالیت اکسیژنازی روبیسکو افزایش می‌یابد (یا: فعالیت کربوکسیلازی آن کاهش می‌یابد) و این سبب کاهش سرعت فتوسنتز می‌گردد؛ یا: با افزایش اکسیژن، فرایند تنفس نوری انجام می‌شود و سرعت فتوسنتز کاهش می‌یابد.

خواندن نمودار: هرچه تراکم اکسیژن بیشتر شود، سرعت فتوسنتز گیاه $\mathrm{C_3}$ کمتر می‌شود؛ یعنی رابطهٔ اکسیژن و فتوسنتز معکوس است. کاهش در ابتدا تند است و بعد آهسته می‌شود. حتی در میزان اکسیژن جو هم سرعت فتوسنتز از بیشینهٔ ممکن کمتر است.

چرا؟ آنزیم روبیسکو دو نوع فعالیت دارد:

• فعالیت کربوکسیلازی: $\mathrm{CO_2}$ را به ریبولوزبیس‌فسفات اضافه می‌کند و چرخهٔ کالوین پیش می‌رود (فتوسنتز).
• فعالیت اکسیژنازی: $\mathrm{O_2}$ را به ریبولوزبیس‌فسفات اضافه می‌کند و تنفس نوری رخ می‌دهد.

با افزایش اکسیژن، فعالیت اکسیژنازی روبیسکو بیشتر و فعالیت کربوکسیلازی آن کمتر می‌شود؛ یعنی تنفس نوری بیشتر رخ می‌دهد. در تنفس نوری، ریبولوزبیس‌فسفات مصرف می‌شود، اما قندی ساخته نمی‌شود و حتی $\mathrm{CO_2}$ آزاد می‌شود. نتیجه، کاهش سرعت فتوسنتز است.