سوال ۱۸ — سؤال ۱۸ امتحان نهایی زیست‌شناسی ۳ — دی ۱۴۰۴

الف) سبز و زرد

ب) ۱۲ مولکول NADPH و ۱۸ مولکول ATP

ج) غیراکسیژن‌زا

الف) سبز و زرد. طیف جذبی نشان می‌دهد هر رنگیزه چه نورهایی را بیشتر جذب می‌کند. سبزینه‌ها نورهای آبی و قرمز را بیشتر از همه جذب می‌کنند و کاروتنوئیدها نورهای آبی و سبزِ نزدیک به آبی را. نورهای سبز و زرد کمتر از بقیه جذب می‌شوند (بیشتر بازتاب می‌شوند؛ به همین دلیل برگ سبز دیده می‌شود). نوری که جذب نشود، انرژی‌اش در فتوسنتز به کار نمی‌رود؛ پس این دو نور کمترین تأثیر را در فتوسنتز دارند.

ب) ۱۸ ATP و ۱۲ NADPH. برای اینکه یک قند سه‌کربنی از چرخهٔ کالوین خارج شود، باید سه مولکول $\mathrm{CO_2}$ تثبیت شود:

• سه $\mathrm{CO_2}$ با سه ریبولوزبیس‌فسفات ترکیب می‌شوند و شش مولکول اسید سه‌کربنی ساخته می‌شود.
• تبدیل این شش اسید به شش قند سه‌کربنی، ۶ ATP و ۶ NADPH مصرف می‌کند.
• یکی از این شش قند از چرخه خارج می‌شود و پنج قند دیگر، با مصرف ۳ ATP، سه ریبولوزبیس‌فسفات را بازسازی می‌کنند.

پس برای خروج هر قند سه‌کربنی، ۹ ATP و ۶ NADPH لازم است. برای خروج دو قند:

$$2 \times 9 = 18\ \mathrm{ATP}$$ $$2 \times 6 = 12\ \mathrm{NADPH}$$

ج) غیراکسیژن‌زا. باکتری‌های فتوسنتزکننده دو دسته‌اند: اکسیژن‌زا (مانند سیانوباکتری‌ها) که آب را تجزیه می‌کنند و اکسیژن آزاد می‌کنند، و غیراکسیژن‌زا که به جای آب، ترکیبی دیگر مانند هیدروژن‌سولفید ($\mathrm{H_2S}$) را منبع الکترون قرار می‌دهند و اکسیژن تولید نمی‌کنند. باکتری‌ای که هیدروژن‌سولفید فاضلاب را مصرف و حذف می‌کند، از دستهٔ غیراکسیژن‌زاست.