בגרות בביולוגיה 043282 - קיץ 2025

המשתנה הבלתי תלוי הוא הגורם שהחוקרים שינו בכוונה בין הקבוצות: סוג החיפושית לפי צבעה – חיפושיות עם נקודות אזהרה אדומות לעומת חיפושיות ללא נקודות אדומות. שאר הגורמים זהים בשתי הקבוצות: אותו מין, אותו טעם רע, אותן ציפורים ואותם תנאי מעבדה.

המשתנה התלוי הוא מה שנמדד בניסוי: התנהגות הטריפה של הירגזים כלפי החיפושיות, כלומר אחוז החיפושיות מכל מופע שלא נגעו בהן, שנגעו בהן אך לא אכלו אותן ושנאכלו (ציר ה־y בגרף: "אחוז החיפושיות").

חיפושיות עם נקודות אדומות: כ־$81\%$ מהן לא נגעו בהן, כ־$12\%$ נגעו בהן אך לא אכלו אותן, ורק כ־$7\%$ נאכלו.

חיפושיות ללא נקודות אדומות: כ־$68\%$ לא נגעו בהן, כ־$11\%$ נגעו בהן אך לא אכלו אותן, וכ־$21\%$ נאכלו.

השוואה: אחוז החיפושיות שנאכלו בקבוצה ללא נקודות גבוה פי $3$ בערך ($21\%$ לעומת $7\%$), ואחוז החיפושיות שלא נגעו בהן נמוך בכ־$13$ נקודות אחוז ($68\%$ לעומת $81\%$). אחוז החיפושיות שנגעו בהן ולא אכלו אותן כמעט זהה בשתי הקבוצות (כ־$11\%$–$12\%$).

שני המופעים זהים בטעמם הרע, ולכן ההבדל בתגובת הציפורים נובע מן הצבע בלבד.

•הנקודות האדומות הן צבע אזהרה – גירוי חזותי בולט וקל לזיהוי. ציפור שטעמה חיפושית כזו וחוותה טעם רע קושרת (לומדת) בין הצבע האדום ובין הטעם הרע, ובפעמים הבאות היא נמנעת מלתקוף חיפושיות בעלות נקודות אדומות. לכן רוב החיפושיות המסומנות לא נגעו בהן, ומעט מאוד נאכלו.

•חיפושיות ללא נקודות אינן בולטות ואינן משדרות אות אזהרה, ולכן קשה לציפור לזהות שהן בעלות טעם רע לפני שטעמה אותן. היא תוקפת אותן יותר, וחלק מהן נאכלות – למשל כשהציפור רעבה או לפני שלמדה להימנע מהן.

•אחוז החיפושיות שנגעו בהן ולא אכלו אותן דומה בשתי הקבוצות: אלה מקרים שבהם הציפור טעמה ודחתה את החיפושית בגלל הטעם הרע, שזהה בשני המופעים.

כן. תקשורת היא העברת מידע מפרט משדר אל פרט קולט, שמשנה את התנהגות הקולט. כאן:

- המשדר: החיפושית – האות הוא הנקודות האדומות (אות חזותי).

- הקולט: הירגז, שקולט את האות בראייה.

- שינוי ההתנהגות: הירגזים אכלו כ־$7\%$ בלבד מן החיפושיות המסומנות לעומת כ־$21\%$ מן החיפושיות הלא מסומנות, ונמנעו מלגעת ב־$81\%$ מן המסומנות לעומת $68\%$ מן הלא מסומנות.

מכיוון שטעם שני המופעים זהה, וההבדל היחיד ביניהם הוא הצבע, ההבדל בהתנהגות הציפורים נובע מן המידע החזותי – לכן התוצאות תומכות בקיום תקשורת חזותית בין החיפושיות לבין הירגזים.

מאפיינים של תקשורת חזותית (די בשלושה):

1. דורשת אור – יעילה בעיקר ביום או בסביבה מוארת.

2. מהירה – האות מגיע אל הקולט מיד, ואפשר לשנות אותו או להפסיק אותו במהירות (למשל שינוי תנוחה או תנועה).

3. דורשת קו ראייה ישיר בין המשדר לקולט – מכשולים (צמחייה, סלעים) חוסמים אותה, וטווחה מוגבל.

4. מקור האות קל לאיתור – הקולט יודע בדיוק היכן נמצא המשדר.

5. יכולה להעביר מידע רב בבת אחת (צבע, צורה, גודל, תנועה).

היתרון: טורפים (כמו הירגזים) לומדים במהירות לקשור את הנקודות האדומות לטעם הרע ונמנעים מלתקוף חיפושיות בעלות נקודות כאלה (בניסוי נאכלו רק כ־$7\%$ מהן לעומת כ־$21\%$ מן החיפושיות ללא נקודות). כך פחות חיפושיות מסומנות נפגעות או נאכלות.

ההיבט האבולוציוני: חיפושיות בעלות נקודות אדומות שורדות בשיעור גבוה יותר עד גיל הרבייה, ולכן מתרבות יותר ומעבירות לצאצאיהן את התכונה התורשתית של נקודות האזהרה. בתהליך של ברירה טבעית עולה שכיחות התכונה באוכלוסייה במשך הדורות.

פרומונים הם חומרים כימיים שפרט מפריש אל הסביבה ומשפיעים על התנהגותם (או על הפיזיולוגיה) של פרטים אחרים מאותו מין. לכן הם שייכים לקבוצת החומרים המשמשים לתקשורת תוך־מינית.

מאפיינים של תקשורת כימית (די בשניים):

1. פועלת גם בחושך ומעבר למכשולים – אין צורך בקו ראייה.

2. עמידה לאורך זמן – החומר נשאר בסביבה גם לאחר שהמשדר עזב, ולכן אפשר לסמן בו שבילים או שטח מחיה.

3. יכולה להגיע למרחקים גדולים – החומר מתפזר ונישא ברוח או במים; מספיקות כמויות קטנות מאוד.

4. ספציפית למין – רק פרטים מאותו מין מגיבים לפרומון.

5. איטית יחסית ואי אפשר לשנות אותה מהר – האות מתפשט לאט ואינו נעלם מיד, וקשה לאתר בדיוק את מקורו.

ההסבר: העובר של עוף מתפתח מחוץ לגוף האם, בתוך הביצה, ומקור המזון היחיד שלו עד הבקיעה הוא החלמון (וחלבון הביצה) שבביצה.

•בביצי מין ב קוטר הביצה $8$ ס"מ – פי $4$ ממין א, ולכן נפחה גדול בהרבה (אם צורת הביצים דומה, בערך פי $4^3=64$). בביצה גדולה יש מאגר מזון גדול, והעובר יכול להמשיך להתפתח בה זמן רב יותר ולבקוע בשלב התפתחות מתקדם – מכוסה פלומה, בעיניים פקוחות ומסוגל ללכת ולאכול בעצמו זמן קצר לאחר הבקיעה. אלה אפרוחים.

•בביצי מין א (קוטר $2$ ס"מ) מאגר המזון קטן, ולכן העובר בוקע בשלב מוקדם – עירום, בעיניים עצומות וחסר אונים – ונשאר בקן כשההורים מאכילים אותו ומחממים אותו. אלה גוזלים.

מין א – אסטרטגיית r. הוא מטיל הרבה ביצים ($10$ בתטולה) קטנות (קוטר $2$ ס"מ). כלומר ההשקעה בכל צאצא קטנה, והמין "מהמר" על מספר רב של צאצאים, שחלק מהם ישרדו.

מין ב – אסטרטגיית K. הוא מטיל מעט ביצים ($3$ בתטולה) גדולות (קוטר $8$ ס"מ). כל ביצה מכילה מאגר מזון גדול (בערך פי $64$ בנפח מביצה של מין א, בהנחה שצורת הביצים דומה), כלומר השקעה רבה בכל צאצא, וכך גדל הסיכוי של כל אחד מן הצאצאים המעטים לשרוד.

(זוהי השערה: היא מבוססת רק על מספר הביצים וגודלן. הטבלה אינה מספקת מידע על גורמים נוספים, כמו משך הטיפול של ההורים בצאצאים לאחר הבקיעה.)

די בשני הבדלים:

שאלת מחקר מקשרת בין המשתנים הבלתי תלויים לבין המשתנה התלוי.

- המשתנים הבלתי תלויים: סוג האם המאמצת (כלב חי ומגיב / בובה דוממת) וגיל הקופים (20–38 חודשים).

- המשתנה התלוי: אחוז ההצלחה במבחני למידה.

שאלת המחקר: כיצד משפיע סוג האם המאמצת – בעל חיים חי (כלב) או בובה דוממת – על אחוז ההצלחה של קופי רזוס יתומים במבחני למידה בגילים שונים?

מסקנה 1 – סוג האם המאמצת: בכל הגילים שנבדקו אחוז ההצלחה במבחני הלמידה של קופי קבוצה א' (גודלו עם כלבים – בעלי חיים חיים, שמגיבים לקוף ומקיימים איתו קשר) גבוה מזה של קופי קבוצה ב' (גודלו עם בובות דוממות). למשל, בגיל 20 חודשים כ־$68\%$ לעומת כ־$18\%$, ובגיל 36 חודשים כ־$74\%$ לעומת כ־$52\%$. מכאן שגידול עם "אם" חיה ומגיבה תורם ליכולת הלמידה של הקופים.

מסקנה 2 – הגיל: בקבוצה א' אחוז ההצלחה יציב בכל הגילים (בין כ־$66\%$ לכ־$74\%$, ממוצע כ־$71\%$) – הגיל כמעט אינו משפיע. בקבוצה ב' אחוז ההצלחה עולה עם הגיל – מכ־$18\%$ בגיל 20 חודשים לכ־$50\%$ בגיל 34–38 חודשים (שיא של כ־$52\%$ בגיל 36). הפער בין הקבוצות מצטמצם עם הגיל (מכ־$50$ נקודות אחוז בגיל 20 חודשים לכ־$22$ בגיל 36), אך אינו נעלם. כלומר, הפגיעה ביכולת הלמידה בעקבות גידול עם בובה דוממת מתוקנת בחלקה עם הגיל, אך לא באופן מלא.

ניסוי חסך הוא ניסוי שבו מונעים מבעל החיים, בדרך כלל בשלב מוקדם בהתפתחותו, גירוי, התנסות או קשר מסוים, ובודקים כיצד החסך משפיע על התפתחות ההתנהגות שלו. כך אפשר לדעת אם ההתנהגות מולדת או שהיא תלויה בהתנסות.

בניסוי זה:

•הקופים גודלו בלי האם הביולוגית ובלי קשר עם אם מבני מינם.

•בקבוצה ב' החסך חמור יותר: לקופים לא היה כל קשר עם בעל חיים חי ומגיב – רק בובה דוממת. בקבוצה א' הכלב סיפק לפחות מגע, תנועה ותגובה.

•נבדקה השפעת החסך על יכולת הלמידה של הקופים בגילים שונים – והתברר שככל שהחסך חמור יותר, יכולת הלמידה נפגעת יותר.

בתצפיות נמדדו שני משתנים: גודל מתנת החיזור (מ"מ, ציר ה־x) ומשך ההזדווגות (דקות, ציר ה־y).

שאלת המחקר: מה הקשר בין גודל מתנת החיזור שהזכר מביא לנקבה לבין משך ההזדווגות? (או: כיצד משפיע גודל מתנת החיזור על משך ההזדווגות?)

מן הגרף עולה:

•בתחום של מתנות קטנות עד כ־25 מ"מ, משך ההזדווגות עולה בחדות עם גודל המתנה: במתנה של כ־$9$ מ"מ ההזדווגות נמשכת כ־$3$ דקות, במתנה של כ־$15$ מ"מ כ־$10$–$14$ דקות, ובמתנה של כ־$20$–$25$ מ"מ כ־$20$–$25$ דקות.

•במתנות גדולות מכ־25 מ"מ (עד $50$ מ"מ) משך ההזדווגות אינו ממשיך לעלות; הוא נשאר בערך קבוע, כ־$23$–$27$ דקות (רוויה).

המסקנה: משך ההזדווגות תלוי בגודל מתנת החיזור – מתנה גדולה יותר מאפשרת לזכר הזדווגות ארוכה יותר, אך רק עד גודל מסוים (כ־25 מ"מ); מעבר לו הגדלת המתנה אינה מאריכה את ההזדווגות.

(אלה תצפיות ולא ניסוי מבוקר, ולכן הן מראות קשר בין שני המשתנים.)

יתרון לזכרים: לפי התצפיות, מתנה גדולה מאפשרת לזכר הזדווגות ארוכה יותר. בזמן ארוך יותר הזכר מעביר לנקבה כמות גדולה יותר של זרע, ולכן יותר ביצים של הנקבה מופרות בזרע שלו. כך גדל מספר הצאצאים שלו – הצלחת הרבייה שלו – והוא מעביר יותר מן הגנים שלו לדור הבא. (גם: כל עוד הנקבה עסוקה באכילה ובהזדווגות איתו, היא אינה מזדווגת עם זכר אחר.)

יתרון לנקבות: הנקבה מקבלת מזון (טרף עשיר בחלבון ובאנרגיה) בלי לצוד בעצמה – היא חוסכת את האנרגיה שבציד ונמנעת מן הסכנות הכרוכות בו (למשל טריפה). את חומרי המזון היא מנצלת לייצור ביצים רבות יותר או גדולות יותר – כלומר ליותר צאצאים. (גם: גודל המתנה מעיד על יכולת הציד של הזכר, וכך הנקבה יכולה לבחור זכר איכותי.)

המשתנה התלוי הוא מה שנמדד: כמות האנזים עמילאז בזרעים חסרי העובר (ביחידות יחסיות), שנמדדה לאורך 24 שעות.

בחירת סוג הגרף תלויה במשתנה שבציר ה־x:

•כאן בציר ה־x מוצג הזמן מתחילת הניסוי (שעות) – משתנה רציף (כמותי), שבין כל שתי מדידות יש ערכי ביניים.

- עקום מחבר בין נקודות המדידה ומראה את מגמת השינוי של כמות העמילאז לאורך הזמן (עלייה, האטה, התייצבות), ומאפשר להעריך ערכים בזמנים שבין המדידות.

- דיאגרמת עמודות מתאימה כשהמשתנה הבלתי תלוי הוא קטגוריות נפרדות (למשל סוגי טיפולים או מינים), שאין ביניהן ערכי ביניים.

הבקרה: מחצית הזרעים חסרי העובר שהוכנסו לתמיסה ללא ג'יברלין.

הסבר: זרעים אלה עברו את כל שלבי הניסוי כמו קבוצת הניסוי (אותם זרעים, הרחקת העובר, השריה בתמיסה, אותו זמן ואותם תנאים) – פרט לגורם הנבדק, הג'יברלין. הם מראים מה קורה לכמות העמילאז בלי ג'יברלין (כמעט אינה עולה – עד כ־$6$ יחידות). ההשוואה אליהם מאפשרת לייחס את ההבדל בכמות העמילאז (כ־$63$ יחידות לעומת כ־$6$ לאחר 24 שעות) לג'יברלין בלבד.

לפי הנאמר בשאלה, לאחר חדירת מים לזרע העובר מפריש ג'יברלין – העובר הוא המקור הטבעי של ג'יברלין בזרע.

אילו העובר היה נשאר, הוא היה מפריש ג'יברלין גם בזרעים שבתמיסה ללא ג'יברלין, ושתי הקבוצות היו מכילות ג'יברלין – ולא היה אפשר לדעת מה השפעתו. בהרחקת העובר החוקרים שלטו בגורם הנבדק: הג'יברלין היחיד בניסוי הוא זה שהוסיפו לתמיסה, ולכן ההבדל בין הקבוצות נובע רק ממנו. (הם הקפידו לא לפגוע ברקמת התשמורת, כי בה נוצר העמילאז.)

- עם ג'יברלין: כמות העמילאז עלתה בהתמדה – מ־$0$ בתחילת הניסוי לכ־$10$ יחידות לאחר 4 שעות, כ־$26$ לאחר 8 שעות, כ־$41$ לאחר 12 שעות, כ־$53$ לאחר 16 שעות וכ־$61$ לאחר 20 שעות. בין 20 ל־24 שעות העלייה האטה, וכמות העמילאז הגיעה לכ־$63$ יחידות.

- בלי ג'יברלין: כמות העמילאז כמעט לא עלתה – עד כ־$6$ יחידות בלבד לאחר 24 שעות.

לאחר 24 שעות כמות העמילאז בזרעים עם ג'יברלין גדולה בכ־$57$ יחידות, כלומר פי $10$ בערך, מזו שבזרעים בלי ג'יברלין.

המסקנה: ג'יברלין מעודד את ייצור האנזים עמילאז ברקמת התשמורת של זרעי החיטה. בלי ג'יברלין (כשהעובר הורחק) כמעט לא נוצר עמילאז.

שרשרת התהליכים בזרע הנובט:

1. לאחר חדירת המים לזרע העובר מפריש ג'יברלין.

2. הג'יברלין מגיע אל רקמת התשמורת ומעודד ייצור של האנזים עמילאז (כפי שהראה הניסוי).

3. העמילאז מפרק את העמילן – מולקולה גדולה שאינה מסיסה ואינה יכולה לעבור מתא לתא – לסוכרים פשוטים קטנים ומסיסים.

4. הסוכרים עוברים אל העובר.

5. בתאי העובר הסוכרים משמשים:

- לנשימה תאית, המפיקה אנרגיה (ATP) לחלוקת תאים, לגדילתם ולהתארכות השורשון והנצרון;

- כחומרי גלם לבניית חומרים בתאים החדשים (למשל צלולוזה לדפנות התאים).

כך העובר מנצל את מאגר המזון שבזרע וגדל, עד שהנבט מוציא עלים ירוקים ומתחיל לייצר מזון בעצמו בפוטוסינתזה.

השפעות נוספות של ג'יברלין (די באחת):

- התארכות הגבעול – ג'יברלין מעודד התארכות של תאים בפרקי הגבעול, והצמח גדל לגובה.

- שבירת תרדמה של זרעים ושל ניצנים.

- עידוד פריחה בצמחים מסוימים.

- הגדלת פירות (למשל ענבים ללא חרצנים).

קבוצה א היא קבוצת הבקרה. הייחורים בה עברו את אותו טיפול כמו בשאר הקבוצות (טבילה במשך דקה בנוזל, אותם תנאים במשך 30 יום), אך הנוזל היה מים בלבד – בלי אוקסין ובלי מי־חמצן.

כך הקבוצה מראה את שיעור ההשתרשות הטבעי של ייחורי אקליפטוס ($4\%$). רק בהשוואה אליה אפשר לקבוע שההשתרשות הגבוהה יותר בקבוצות ב–ד ($37\%$, $38\%$, $70\%$) נובעת מן החומרים שנוספו, ולא מן הטבילה עצמה או מתנאי הניסוי.

בין קבוצה א (מים) לקבוצה ד (אוקסין + מי־חמצן) שונו שני משתנים בבת אחת – נוסף אוקסין וגם נוסף מי־חמצן.

- מה אפשר להסיק: שהשילוב של שני החומרים מעלה מאוד את שיעור ההשתרשות – מ־$4\%$ ל־$70\%$ (פי $17.5$).

- מה אי אפשר להסיק: איזה מן החומרים גרם לעלייה, והאם כל אחד מהם משפיע לבדו. ייתכן שרק אחד מהם יעיל, וייתכן ששניהם. לשם כך יש להשוות את קבוצה א לקבוצות ב ו־ג, שבכל אחת מהן שונה גורם אחד בלבד.

לכן לא ניתן להסיק מן ההשוואה בין קבוצה א לקבוצה ד מסקנה על השפעתו של כל חומר לחוד – רק על השפעת הטיפול המשולב.

מומלץ להשתמש בטיפול של קבוצה ד – טבילה בתמיסת אוקסין ובמי־חמצן יחד.

נימוק מן התוצאות: שיעור ההשתרשות בקבוצה ד הוא $70\%$ – הגבוה ביותר, כמעט פי $2$ מן הטיפול באוקסין לבדו ($37\%$) או במי־חמצן לבדו ($38\%$), ופי $17.5$ מן הבקרה ($4\%$).

הסבר ביולוגי: אוקסין הוא הורמון צמחי שמעודד יצירת שורשים בבסיס הייחור (שורשים אדוונטיביים). מי־חמצן מחטא את פני החתך ומונע זיהום וריקבון בידי פטריות וחיידקים. כל חומר משפר את ההשתרשות בדרך אחרת, ולכן השילוב ביניהם יעיל ביותר: כל אחד מהם הוסיף כ־$33$–$34$ נקודות אחוז על הבקרה, ובשילוב התקבלה תוספת של כ־$66$ נקודות אחוז.

•הצאצאים זהים מבחינה גנטית לצמח האם, ולכן נשמרות בהם בדיוק התכונות הרצויות (צבע, צורה, איכות) – חשוב בצמח נוי מבוקש.

•הריבוי מהיר יותר, והצמח מגיע לגודל שיווקי מהר יותר מאשר צמח שגדל מזרע; אין צורך בפריחה, בהאבקה וביצירת זרעים.

•מתקבל יבול אחיד.

- אין שונות גנטית בין הצמחים: אם מופיעה מחלה, מזיק או שינוי בתנאי הסביבה שהזן רגיש להם, כל הצמחים עלולים להיפגע יחד.

•מחלות (למשל נגיפים) של צמח האם עוברות לכל הצמחים שרובו ממנו.

•אין אפשרות לקבל תכונות חדשות ומשופרות, כמו בריבוי מיני.

1. משך הארה של 13.5 שעות ביממה.

2. 49 ימי הארה.

מן הגרף: בשילוב זה התקבלו כ־$240$ פרחים בממוצע – המספר הגבוה ביותר בגרף. קרוב לו השילוב של 12 שעות הארה ו־49 ימים (כ־$225$ פרחים). בכל משך הארה, 49 ימי טיפול הניבו יותר פרחים מ־21 או מ־35 ימים, ובמשך הארה של 15 שעות התקבלו מעט מאוד פרחים (עד כ־$30$) בכל מספר ימים.

•במשך הארה קצר – 12 ו־13.5 שעות ביממה – הצמחים פרחו בשפע, ומספר הפרחים עלה עם מספר ימי הטיפול (12 שעות: כ־$60$, כ־$130$, כ־$225$; 13.5 שעות: כ־$40$, כ־$140$, כ־$240$ פרחים לאחר 21, 35 ו־49 ימים).

•במשך הארה ארוך – 15 שעות ביממה – כמעט לא נוצרו פרחים (כ־$25$, כ־$17$, כ־$30$), גם לאחר 49 ימים.

כלומר הפריחה מתרחשת כשאורך היום קצר מאורך קריטי (שנמצא בין 13.5 ל־15 שעות), ונעכבת ביום ארוך – זה מאפיין צמח יום קצר. הצמח אינו אדיש לאורך היום, כי משך ההארה משנה מאוד את מספר הפרחים.

הקשר: הפרי מתפתח מן הפרח – לאחר האבקה והפריה, חלקי הפרח (השחלה, ובתות גם בסיס הפרח) מתפתחים לפרי. לכן:

יותר פרחים ← יותר פרחים מואבקים ומופרים ← יותר פירות ← יבול גדול יותר ← החקלאי מוכר יותר פירות ← רווח כלכלי גדול יותר.

מכאן שלחקלאי כדאי לגדל את צמחי התות בתנאים המעודדים פריחה רבה – יום קצר (כ־12–13.5 שעות הארה) לאורך תקופה ארוכה.

- גרף A מתאר את השפעת הטמפרטורה: הקצב עולה עם העלייה בטמפרטורה עד שיא (טמפרטורה אופטימלית), ואחר כך יורד בחדות. ירידה כזאת אופיינית לטמפרטורה, שבערכים גבוהים גורמת לדנטורציה של אנזימים.

- גרף B מתאר את השפעת ריכוז $\text{CO}_2$: הקצב עולה בחדות בריכוזים נמוכים, העלייה מאטה, ובריכוזים גבוהים הקצב מתייצב (רוויה) ואינו יורד – כמו בהשפעה של חומר מוצא שמגביל את התהליך.

הפוטוסינתזה היא סדרה של תגובות כימיות, ובעיקר שלב קיבוע ה־$\text{CO}_2$ ובניית הסוכר, שמזרזים אנזימים.

- עד הטמפרטורה האופטימלית: עלייה בטמפרטורה מגבירה את האנרגיה הקינטית של המולקולות; יש יותר מפגשים בין האנזימים לבין המצע באתר הפעיל, ולכן הקצב עולה (החלק העולה בגרף A).

- מעל הטמפרטורה האופטימלית: החום פוגע בקשרים השומרים על המבנה המרחבי של האנזים, והאנזים עובר דנטורציה – צורת האתר הפעיל משתנה והמצע אינו מתאים לו עוד. פחות אנזימים פעילים ← הקצב יורד בחדות (החלק היורד בגרף A).

$\text{CO}_2$ הוא חומר מוצא של הפוטוסינתזה: הוא נקלט בעלה דרך הפיוניות, ומולקולותיו מקובעות לתרכובות אורגניות – מהן נבנה הסוכר (גלוקוז). לכן:

- בריכוז נמוך – $\text{CO}_2$ הוא הגורם המגביל: אין די מולקולות $\text{CO}_2$ לאנזימים המקבעים אותו, וכל תוספת מגדילה את הקצב (העלייה החדה בתחילת גרף B).

- בריכוז גבוה – כמות ה־$\text{CO}_2$ כבר אינה מגבילה; גורם אחר – עוצמת האור, כמות האנזימים או הטמפרטורה – מגביל את הקצב, ולכן הוא מתייצב (רוויה) למרות העלייה בריכוז.

- גרף A: בטמפרטורות נמוכות (צד שמאל של הגרף) קצב הפוטוסינתזה נמוך מאוד – בטמפרטורה נמוכה תנועת המולקולות איטית ופעילות האנזימים נמוכה.

- גרף B: בריכוז $\text{CO}_2$ נמוך מאוד (תחילת הגרף) קצב הפוטוסינתזה קרוב לאפס – חסר חומר המוצא שממנו נבנה הסוכר.

ההסבר: בתנאים אלה שני הגורמים מגבילים יחד, והצמח מייצר בפוטוסינתזה מעט מאוד סוכר. במקביל הצמח ממשיך בנשימה תאית, שבה הוא מפרק סוכרים כדי להפיק אנרגיה (ATP) לתהליכי החיים. כשקצב הייצור בפוטוסינתזה נמוך מקצב הפירוק בנשימה, אין לצמח עודף של חומר אורגני לבניית תאים חדשים – ולכן אינו גדל. לאורך זמן הוא מכלה את חומרי התשמורת שלו, ואם המצב נמשך הוא עלול למות.