광합성 — 생물학개론 기출 모아보기

OCAM 식물에서 C3 경로를 통한 탄소고정은 낮에 일어나고, C4 경로를 통한 탄소고정은 밤에 일어난다.

CAM 식물은 밤에 기공을 열어 PEP 카르복실화효소로 CO2를 고정(C4 경로)해 유기산으로 저장하고, 낮에 기공을 닫은 채 방출된 CO2를 캘빈회로(C3 경로)로 고정한다.

XC4 식물과 CAM 식물 모두 C3 경로를 통한 탄소고정은 유관속 초세포에서 일어난다.

C4 식물은 엽육세포에서 C4 고정 후 유관속 초세포에서 C3(캘빈) 고정을 하지만, CAM 식물은 시간적으로 분리할 뿐 같은 엽육세포 안에서 캘빈회로가 진행되므로 둘 다 유관속 초세포에서 일어난다는 설명은 옳지 않다.

OC3 식물은 고온 건조한 환경에서 식물체 내의 CO2가 부족해지면 광호흡이 일어난다.

고온 건조 시 기공이 닫혀 CO2가 부족하고 O2가 상대적으로 많아지면 루비스코가 O2를 결합해 광호흡이 일어난다.

OC4 식물과 CAM 식물 모두 기공을 통해 들어온 CO2가 PEP 카르복실화효소(PEP carboxylase)에 의해 옥살아세트산(oxaloacetate)으로 고정된다.

C4 및 CAM 식물 모두 PEP 카르복실화효소가 PEP에 CO2를 붙여 4탄소 화합물인 옥살아세트산을 만드는 초기 고정 단계를 거친다.

O명반응을 통해 NADPH와 ATP가 만들어진다.

명반응에서는 빛에너지를 이용해 물을 분해하고 전자전달과 광인산화를 거쳐 NADPH와 ATP를 생성하며, 이는 캘빈회로의 환원력과 에너지로 사용된다.

O순환적 전자흐름에서는 NADPH가 생성되지 않는다.

순환적 전자흐름은 광계 I만 사용하여 전자가 순환하며 ATP만 생성하고 NADP+를 환원하지 않으므로 NADPH는 만들어지지 않는다.

O물 분자의 분해로 생성된 전자는 광계 II로 전달되어 광계 I로 간다.

비순환적 전자흐름에서 물의 광분해로 나온 전자는 광계 II로 들어가 전자전달계를 거쳐 광계 I로 전달되고 최종적으로 NADP+를 환원한다.

X명반응이 진행되면 수소이온(H+) 농도는 틸라코이드 내부가 스트로마보다 낮아진다.

명반응 중 물 분해와 전자전달에 따른 양성자 펌핑으로 H+가 틸라코이드 내강(루멘)에 축적되므로, 틸라코이드 내부가 스트로마보다 H+ 농도가 더 높아진다.

OCO₂ 고정에 PEP 카르복실화효소를 사용한다.

CAM 식물은 밤에 PEP 카르복실화효소로 CO₂를 고정하여 옥살아세트산(말산)을 만든 뒤 액포에 저장한다.

OCO₂ 고정은 엽육세포에서 일어난다.

CAM 식물은 C4 식물과 달리 한 엽육세포 안에서 시간적으로 분리하여 CO₂ 고정과 캘빈회로를 모두 수행한다.

XCO₂ 고정은 밤보다 낮에 더 활발하게 일어난다.

CAM 식물은 건조 환경에 적응해 밤에 기공을 열어 CO₂를 고정한다. 낮이 아니라 밤에 CO₂ 고정이 활발하다.

O파인애플은 대표적인 CAM 식물이다.

파인애플, 선인장, 다육식물 등은 대표적인 CAM 식물이다.