개념과 작동 원리
광합성은 빛 에너지를 이용해 탄소를 유기물에 고정하는 과정입니다. 빛, 이산화탄소 공급, 효소가 작동하는 온도 등이 영향을 줍니다.
약한 빛에서는 광량 증가의 효과가 크지만 충분한 빛에서는 이산화탄소나 다른 과정이 제한할 수 있습니다. 제한 요인은 조건을 바꾸면 달라집니다.
관계식과 성립 조건
실험은 광 제한과 CO₂ 제한 중 작은 값을 온도 계수와 결합하는 모형입니다. 한 변수의 효과를 비교할 때는 나머지 조건을 일정하게 유지합니다.
실제 반응은 수분 상태, 기공, 영양, 광저해와 식물 종에도 달려 있습니다. 광합성량과 호흡을 뺀 순생산량도 구분해야 합니다.
가상 실험에서 읽을 변화
빛과 CO₂는 각각 포화형이에요. 부족한 공급을 늘려야 속도가 높아져요. 온도계수는 30 °C 부근에서 가장 커요.
검정말을 소재로 한 가상 모형이에요. 광도·탄산수소나트륨 농도는 상대 광·CO₂ 공급 함수의 입력이며 실제 용존 CO₂ 농도로 환산하지 않아요. 광도/(30+광도), 공급농도/(0.3+공급농도), exp(−((T−30)/12)²)를 사용해요. 기포 1개는 같은 가상 산소량이라고 가정해요. 호흡·기포 크기·용해·생물량·실제 종별 최적 온도는 생략해요.
핵심 관계와 기호
속도 = min(광 제한, CO₂ 제한) × 온도계수 × 3
| 기호 | 뜻 | 단위 |
|---|---|---|
| CO₂ | 광합성에 공급되는 이산화탄소 | 농도 |
| 제한 요인 | 현재 속도를 가장 강하게 제약하는 조건 | 조건에 따른 단위 |
예시로 확인하기
낮은 CO₂에서 광도 40→100의 속도가 같은 까닭은?
광 제한과 CO₂ 제한 중 작은 값을 써요. 낮은 CO₂에서 광도가 이미 충분하면 CO₂를 늘려야 속도가 높아져요.
자주 헷갈리는 점
- 빛을 두 배로 늘리면 모든 조건에서 광합성도 두 배가 되는 것은 아닙니다.