سوال ۱۴۹ زیست کنکور تجربی ۱۴۰۱ با پاسخ تشریحی

برای حل سؤال باید عبارت‌های «همهٔ گیاهان» و «هر ماده» را جدی بگیریم؛ وجود یک مثال نقض برای رد چنین حکم‌هایی کافی است.

۱. بررسی گزینهٔ اول: در شدت نور و دمای زیاد، بسته‌شدن روزنه‌ها می‌تواند نسبت اکسیژن به کربن‌دی‌اکسید را افزایش دهد و فعالیت اکسیژنازی روبیسکو را تقویت کند. در تنفس نوری، ترکیبی دوکربنی تشکیل می‌شود که طی واکنش‌های بعدی از آن $\mathrm{CO_2}$ آزاد می‌شود (زیست‌شناسی ۳، صفحهٔ ۸۶). این تجزیه با تولید $\mathrm{ATP}$ همراه نیست؛ پس نمی‌توان گفت تجزیهٔ «هر» مادهٔ آلی در این گیاهان، $\mathrm{ATP}$ تولید می‌کند.

۲. بررسی گزینهٔ دوم: ساخته‌شدن نشاسته در یاخته‌های میان‌برگ، لزوماً به معنای تثبیت اولیهٔ کربن‌دی‌اکسید جو در روز نیست. در گیاهان CAM، چرخهٔ کالوین و تولید قند در روز انجام می‌شود و امکان ساخت نشاسته در همین یاخته‌ها وجود دارد؛ اما تثبیت اولیهٔ کربن‌دی‌اکسید جو در شب، هنگام بازبودن روزنه‌ها، صورت می‌گیرد. بنابراین این گیاهان مثال نقض گزینه‌اند (زیست‌شناسی ۳، صفحه‌های ۸۷ و ۸۸).

۳. بررسی گزینهٔ سوم: منظور از آنزیمی که در تثبیت کربن به اکسیژن حساسیتی ندارد، آنزیم تثبیت اولیهٔ کربن در گیاهان $\mathrm{C_4}$ و CAM است، نه روبیسکو. کتاب تصریح می‌کند که این آنزیم، برخلاف روبیسکو، تمایلی به اکسیژن ندارد (زیست‌شناسی ۳، صفحهٔ ۸۷). در هر دو گروه، چرخهٔ کالوین هنگام روز انجام می‌شود؛ حتی در گیاهان CAM نیز شب فقط زمان تثبیت اولیهٔ کربن است و چرخهٔ کالوین در روز انجام می‌گیرد (زیست‌شناسی ۳، صفحهٔ ۸۸).
در چرخهٔ کالوین، برای تبدیل ترکیبات حاصل از تثبیت کربن به قند، الکترون لازم است و این الکترون را $\mathrm{NADPH}$ فراهم می‌کند. بنابراین $\mathrm{NADPH}$ با واگذاری الکترون اکسایش می‌یابد و به $\mathrm{NADP^+}$ تبدیل می‌شود (زیست‌شناسی ۳، صفحه‌های ۸۴ و ۸۵). پس این گزینه درست است.

۴. بررسی گزینهٔ چهارم: بالا نگه‌داشتن غلظت $\mathrm{CO_2}$ در محل فعالیت روبیسکو، هم در گیاهان $\mathrm{C_4}$ و هم در گیاهان CAM دیده می‌شود. در گروه اول، اسید سه‌کربنیِ باقی‌مانده از آزادشدن کربن‌دی‌اکسید در غلاف آوندی، به میان‌برگ برمی‌گردد؛ اما در CAM جدایی مراحل زمانی است، نه مکانی، و این مراحل در همان یاخته انجام می‌شوند. پس انتقال به یاختهٔ دیگر یک ویژگی همگانی نیست (زیست‌شناسی ۳، صفحه‌های ۸۷ و ۸۸). افزون بر این، عبارت «هر اسید سه‌کربنی» نادرست است؛ اسیدهای سه‌کربنیِ چرخهٔ کالوین نیز در همان سبزدیسه وارد واکنش‌های بعدی می‌شوند (زیست‌شناسی ۳، صفحه‌های ۸۴ و ۸۵).

پاسخ: گزینهٔ ۳