سوال ۳۷ · زیست‌شناسی
کنکور تجربی ۱۴۰۲ نوبت دوم · سوال ۳۷ · کلید رسمی سازمان سنجش
زیست‌شناسی · زیست‌شناسی ۳ · فصل ۶: از انرژی به ماده
با توجه به واکنش‌های یک چرخهٔ کالوین در گیاه رَز، کدام مورد درست است؟
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی
پاسخ درست: گزینهٔ ۳ (کلید رسمی سازمان سنجش)
پاسخ تشریحی
برای حل سؤال، باید نقش محصولات واکنش‌های نوری و ترتیب رویدادهای چرخهٔ کالوین را بررسی کنیم.
۱. تبدیل کربن‌دی‌اکسید به قند، فرایندی کاهشی است. طبق کتاب، عدد اکسایش کربن در قند از عدد اکسایش آن در کمتر است؛ بنابراین ساخت قند به انرژی و منبع الکترون نیاز دارد (زیست‌شناسی ۳، صفحهٔ ۸۴–۸۵).
۲. انرژی و الکترون لازم از محصولات واکنش‌های نوری تأمین می‌شود. چرخهٔ کالوین به و ساخته‌شده در واکنش‌های نوری وابسته است. در بخش کاهش، انرژی لازم را فراهم می‌کند و به تبدیل می‌شود؛ نیز با واگذاری الکترون، به تبدیل می‌شود. در نتیجه، هم‌زمان با کاهش کربن و ذخیره‌شدن انرژی در ترکیبات آلی، انرژی قابل‌انتقال این محصولات واکنش‌های نوری کاهش می‌یابد. پس عبارت گزینهٔ سوم درست است (زیست‌شناسی ۳، صفحهٔ ۸۵، شکل ۷).
۳. بررسی سایر عبارت‌ها:
ـ در گزینهٔ اول، قید «هر» نادرست است. ریبولوزبیس‌فسفات، که نوعی قند است، با گرفتن به ترکیبی شش‌کربنی و ناپایدار تبدیل می‌شود. واکنش بعدی این ترکیب، شکسته‌شدن به دو اسید سه‌کربنی است، نه اکسایش؛ بنابراین همهٔ محصولات مستقیم تغییر قندها، پیش‌مادهٔ واکنش اکسایشی نیستند (زیست‌شناسی ۳، صفحهٔ ۸۴–۸۵).
ـ در گزینهٔ دوم، ترتیب رویدادها اشتباه است: در مسیر بازسازی پذیرنده، ابتدا قندهای سه‌کربنی بازآرایی می‌شوند و ترکیب پنج‌کربنی شکل می‌گیرد؛ مصرف در ادامه، به بازسازی ریبولوزبیس‌فسفات می‌انجامد (زیست‌شناسی ۳، صفحهٔ ۸۵، شکل ۷).
ـ در گزینهٔ چهارم نیز ترتیب برعکس بیان شده است: ابتدا با مصرف ، فسفات به مولکول سه‌کربنی افزوده می‌شود و سپس با مصرف ، کاهش و تشکیل قند سه‌کربنی فسفات‌دار رخ می‌دهد (زیست‌شناسی ۳، صفحهٔ ۸۵، شکل ۷).
پاسخ: گزینهٔ ۳
چرا گزینه‌های دیگر نادرست‌اند
- گزینهٔ ۱: ممکن است دانش‌آموز تجزیه‌شدن یک مولکول را همواره به معنای اکسایش آن بداند. اما ترکیب شش‌کربنی ناپایدارِ حاصل از ترکیب ریبولوزبیس‌فسفات با کربن‌دی‌اکسید، مستقیماً به دو اسید سه‌کربنی تجزیه می‌شود و این شکستن مولکول، واکنش اکسایشی نیست.
- گزینهٔ ۲: چون بازسازی پذیرندهٔ کربن‌دی‌اکسید به مصرف نیاز دارد، ممکن است مصرف آن نخستین رویداد تصور شود. درحالی‌که ابتدا قندهای سه‌کربنی طی واکنش‌هایی بازآرایی می‌شوند و سپس مصرف به تشکیل ریبولوزبیس‌فسفات می‌انجامد.
- گزینهٔ ۴: این گزینه با جابه‌جا کردن ترتیب دو رویداد، دانش‌آموز را به اشتباه می‌اندازد: ابتدا مولکول سه‌کربنی با مصرف فسفات می‌گیرد و سپس با مصرف کاهش می‌یابد، نه برعکس.
راهنمایی قدم‌به‌قدم (پیش از دیدن پاسخ)
- در گفتار دوم فصل، ارتباط چرخهٔ کالوین با واکنش‌های نوری و سه بخش تثبیت کربن، کاهش و بازسازی پذیرنده را مرور کن.
- برای بررسی عبارت‌های دارای «ابتدا»، ترتیب مصرف و را در شکل چرخه دنبال کن؛ همچنین تجزیهٔ یک مولکول الزاماً به معنای اکسایش آن نیست.
- کاهش کربن به دریافت الکترون نیاز دارد. بررسی کن حامل‌هایی که انرژی و الکترون را از واکنش‌های نوری می‌آورند، پس از واگذاری آن‌ها در چه وضعیتی قرار می‌گیرند.