[坎贝尔生物学 第251页练习题] 特定の毒素がRubisco酵素を阻害し、カルビン回路における炭素固定を妨げるとします。これは、光反応を含む光合成の全体的なプロセスに、...

特定の毒素がRubisco酵素を阻害し、カルビン回路における炭素固定を妨げるとします。これは、光反応を含む光合成の全体的なプロセスに、どのような即時的および長期的な影響を与えますか?

  • A: 炭素固定ができないため、カルビン回路は停止します。その結果、ATPとNADPHの消費が止まり、これらが蓄積してADPとNADP+の再生が停止し、ひいては光反応が阻害されます。
  • B: カルビン回路は停止しますが、光反応は独立したプロセスであるため、ATPとNADPHを無期限に生成し続けます。
  • C: 光反応は、阻害されたカルビン回路を補償するために加速し、ATPとNADPHの過剰生産につながります。
  • D: 光合成の糖生産段階のみが影響を受け、ATPとNADPHは他の細胞プロセスによって引き続き消費されます。

Explanation

カルビン回路は光反応で生成されるATPとNADPHに依存しています。Rubiscoが阻害されると、炭素固定が停止し、カルビン回路は進行できなくなり、ATPとNADPHを消費できなくなります。これによりATPとNADPHが蓄積し(ADPとNADP+の再生が不足し)、光反応にフィードバック阻害がかかり、光合成全体のプロセスが効果的に停止します。