การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... ·...
Transcript of การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... ·...
![Page 1: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/1.jpg)
การสังเคราะห์ด้วยแสง Photosynthesis
![Page 2: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/2.jpg)
สิ่งมีชีวิตมีวิธีการหาอาหารหลากหลายวิธี หากแบ่งตามการได้มาของอาหาร จะแบ่งออกเป็น 2 วิธี ดังนี ้ 1. Heterotroph (Hetero=ตัวอื่น , Troph=กิน ) ผู้บริโภค เช่น พืช สัตว์ 2. Autotroph (Auto=ด้วยตนเอง Troph=กิน) ผู้ผลิต เช่น พืช สาหร่าย โพรทิสตบ์างชนิด แบคทีเรียบางชนิด
การสังเคราะห์ด้วยแสง
![Page 3: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/3.jpg)
การสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นกระบวนการที่ผู้ผลิตน าพลังงานแสงมาใช้สร้างอาหารจ าพวกน้ าตาลจากปฏิกิริยาระหว่างคารบ์อนไดออกไซด์ (CO2) กับไฮโดรเจน (H) ของน้ า (H2O) หรือไฮโดรเจนซัลไฟด ์(H2S) และได้แก๊สออกซิเจน (O2) หรือก ามะถัน (S) เป็นผลิตผลพลอยได้
การสังเคราะห์ด้วยแสง
![Page 4: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/4.jpg)
ปฏิกิริยาการสังเคราะห์ด้วยแสงของผู้ผลิต การสังเคราะห์ด้วยแสงของผู้ผลิตกลุ่มต่างๆจะใช้วัตถุดิบและเกิดผลผลิตที่แตกต่างกัน ได้แก ่ 1. ปฏิกิริยาการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชและสาหร่าย 6CO2 + 12H2O C6H12O6 + 6H2O + 6O2
2. ปฏิกิริยาการสังเคราะห์ด้วยแสงของแบคทีเรียสีม่วง 6CO2 + 12H2S C6H12O6 + 6H2O + 12S
การสังเคราะห์ด้วยแสง
![Page 5: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/5.jpg)
ความส าคัญของกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง 1. เป็นกระบวนการสร้างสารอินทรีย์ได้มากที่สุดในโลกของสิ่งมีชีวิต 2. เป็นกระบวนการช่วยลด CO2 ซึ่งเป็นการลดปัญหาปรากฏการณ์เรือนกระจก และช่วยเพิ่ม O2 ให้กับสิ่งแวดล้อม 3. เป็นกระบวนการน าพลังงานจากนอกโลก (พลังงานแสง) มาเปลี่ยนเป็นพลังงานศักย์เคมีในรูปสารอาหารอินทรีย์ แล้วถ่ายทอดไปตามโซ่อาหารและสายใยอาหารต่อไป
การสังเคราะห์ด้วยแสง
![Page 6: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/6.jpg)
คลอโรพลาสต ์(Chloroplast) คลอโรพลาสตเ์ป็นเม็ดสีที่มีสีเขียว ท าหน้าที่หลักเก่ียวกับการสังเคราะห์ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน palisade cell ของใบ
การสังเคราะห์ด้วยแสง
![Page 7: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/7.jpg)
คลอโรพลาสต์มเียื่อหุ้ม 2 ชั้น โดยเยื่อชั้นนอกจะแสดงขอบเขตของคลอโรพลาสต ์ส่วนเยื่อชั้นในจะแผ่เข้าไปข้างในกลายเป็นโครงสร้างที่เรียกว่า ลาเมลลา ลาเมลลาประกอบด้วย ไทลาคอยด์ กรานุม และ สโตรมา
การสังเคราะห์ด้วยแสง
![Page 8: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/8.jpg)
รงควัตถุชนิดต่างๆ ที่ท าหน้าที่ดูดซับพลังงานแสงจะอยู่รวมกันเป็นกลุ่มบน thylakoid membrane เรียกว่า Antenna ซึ่งประกอบไปด้วยโปรตีน คลอโรฟิลล ์ แคโรทีนอยด ์ และรงควัตถุประกอบอื่นๆ (ในกรณีของสาหร่าย)
การสังเคราะห์ด้วยแสง
![Page 9: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/9.jpg)
รงควัตถุที่ Antenna จะท าหน้าที่ดูดซับพลังงานแสงแล้วส่งไปยังคลอโรฟิลล์ที่เป็นศูนย์กลางปฏิกิริยา ซึ่งประกอบด้วย chlorophyll a และโปรตีน Chlorophyll a ในศูนย์กลางปฏิกิริยาท าหน้าที่โดยตรงในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง ส่วนรงควัตถุอื่นๆท าหน้าที่ช่วยในการดูดซับพลังงานแสง
การสังเคราะห์ด้วยแสง
![Page 10: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/10.jpg)
Carotenoids
Chlorophyll b
Chlorophyll a
Reaction center Chlorophyll a
e-
Accessory pigment
Essential pigment
Light
Antenna complex
![Page 11: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/11.jpg)
กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงสามารถจ าแนกตามการใช้แสงออกได้ 2 กระบวนการด้วยกัน ได้แก่ 1. ปฏิกิริยาใช้แสง (light reaction) เป็นปฏิกิริยาขั้นตอนที่พืชรับพลังงานแสงมาใช้สร้างสารอินทรีย์พลังงานสูง 2 ชนิด ได้แก่ NADPH+H+ และ ATP โดยใช้ H2O เป็นวัตถุดิบ และเกิด O2 เป็นผลิตผลพลอยได้ เกิดที่ Thylakoid membrane 2. ปฏิกิริยาไม่ใช้แสง (dark reaction หรือ CO2 fixation) เป็นปฏิกิริยาขั้นตอนการสร้างน้ าตาล PGAL จาก CO2 กับ H ของ H2O ที่อยู่ในรูป NADPH+H+ โดยอาศัยพลังงานจาก ATP เกิดที ่Stroma
การสังเคราะห์ด้วยแสง
![Page 12: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/12.jpg)
1. ปฏิกิริยาใช้แสง (light reaction) ปฏิกิริยาใช้แสงจะเกิดขึ้นได้จะต้องอาศัยแสง โดยปฏิกิริยานี้จะเกิดขึ้นบน thylakoid membrane โดยจะเปลี่ยนพลังงานแสงไปเป็นพลังงานเคมี โดยการออกซิไดซ์น้ า (H2O) ผลที่ได้จากการออกซิไดซ์น้ า คือ O2 มีการสร้างสารอินทรียพ์ลังงานสูง 2 ชนิด ได้แก่ ATP และ NADPH ซึ่ง NADPH จะถูกน าไปใช้ในกระบวนการตรึงคาร์บอนไดออกไซด ์
การสังเคราะห์ด้วยแสง
![Page 13: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/13.jpg)
ระบบแสง (photosystem) คือ บริเวณที่ตัวรับอิเล็กตรอน เม็ดสี และ กลุ่มของโปรตีนมาท างานร่วมกัน มีอยู่ 2 ชนิด Antenna Complex และ Reaction Center แต่ละกลุ่มจะฝังอยู่ในโปรตีน Photosystem จะฝังอยู่ใน Thylakoid membrane มี 2 ประเภท ได้แก่ ระบบแสง I เป็นระบบแสงที่มีคลอโรฟิลล์เอเป็นศูนย์กลางปฏิกิริยารับพลังงานแสงขั้นต่ าที่สุดที่ความยาวคลื่น 700 nm จึงเรียกศูนย์กลางปฏิกิริยาของระบบแสง I นี้ว่า P700 ระบบแสง II เป็นระบบแสงท่ีมีคลอโรฟิลล์เอเป็นศูนย์กลางปฏิกิริยารับพลังงานแสงขั้นต่ าที่สุดที่ความยาวคลื่น 680 nm จึงเรียกศูนย์กลางปฏิกิริยาของระบบแสง II นี้ว่า P680
การสังเคราะห์ด้วยแสง
![Page 14: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/14.jpg)
การสังเคราะห์ด้วยแสง
![Page 15: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/15.jpg)
เมื่อระบบแสง I และระบบแสง II รับพลังงานแสงในช่วงความยาวคลื่นที่พอเหมาะส าหรับแต่ละระบบจะเกิดการสูญเสียอิเล็กตรอน โดยมีการถ่ายทอดอิเล็กตรอนเกิดขึ้น 2 แบบ คือ การถ่ายทอดอิเล็กตรอนแบบไม่เป็นวัฏจักร และการถ่ายทอดอิเล็กตรอนแบบเป็นวัฏจักร
การสังเคราะห์ด้วยแสง
![Page 16: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/16.jpg)
การถ่ายทอดอิเล็กตรอนแบบไม่เป็นวัฎจักร 1. ได ้O2 ที่เกิดจากการแตกตัวของน้ า 2. มีการสร้าง ATP 3. มีการสร้าง NADPH+H+
การถ่ายทอดอิเล็กตรอนแบบวัฎจักร 1. มีการสร้าง ATP 2. ไม่มีการสร้าง NADPH+H+
2. ไม่มี O2 เกิดขึ้น
การสังเคราะห์ด้วยแสง
e
e
![Page 17: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/17.jpg)
การสังเคราะห์ด้วยแสง สิ่งเปรียบเทียบ การถ่ายทอด e-
แบบไม่เป็นวัฏจักร การถ่ายทอด e- แบบเป็นวัฏจักร
ระบบแสงที่เกี่ยวข้อง PS I และ PS II PS I
ความยาวคลื่นแสงที่เกี่ยวข้อง 680 และ 700 nm 700 nm
ATP เกิด เกิด
การแตกตัวของน้ า เกิดได้ O2 ไม่เกิด
NADPH และ O2 เกิด ไม่เกิด
![Page 18: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/18.jpg)
การสังเคราะห์ด้วยแสง
![Page 19: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/19.jpg)
กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงสามารถจ าแนกตามการใช้แสงออกได้ 2 กระบวนการด้วยกัน ได้แก่ 1. ปฏิกิริยาใช้แสง (light reaction) เป็นปฏิกิริยาขั้นตอนที่พืชรับพลังงานแสงมาใช้สร้างสารอินทรีย์พลังงานสูง 2 ชนิด ได้แก่ NADPH+H+ และ ATP โดยใช้ H2O เป็นวัตถุดิบ และเกิด O2 เป็นผลิตผลพลอยได้ 2. ปฏิกิริยาไม่ใช้แสง (dark reaction หรือ CO2 fixation) เป็นปฏิกิริยาขั้นตอนการสร้างน้ าตาล PGAL จาก CO2 กับ H ของ H2O ที่อยู่ในรูป NADPH+H+ โดยอาศัยพลังงานจาก ATP
การสังเคราะห์ด้วยแสง
![Page 20: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/20.jpg)
2. ปฏิกิริยาไม่ใช้แสง (dark reaction หรือ CO2 fixation) เป็นปฏิกิริยาขั้นตอนการสร้างน้ าตาล PGAL จาก CO2 กับ H ของ H2O ที่อยู่ในรูป NADPH+H+ โดยอาศัยพลังงานจาก ATP เดิมเรียกว่าปฏิกิริยาไม่ใช้แสง แต่ไม่จริงเพราะเอนไซม์ส่วนใหญ่ต้องถูกกระตุ้นด้วยแสงก่อน เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า Calvin cycle
การสังเคราะห์ด้วยแสง
![Page 21: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/21.jpg)
Calvin Cycle แบ่งออกเป็น 3 ขั้น 1. CO2 Fixation 2. Reduction 3. Regeneration
การสังเคราะห์ด้วยแสง
![Page 22: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/22.jpg)
การสังเคราะห์ด้วยแสง Calvin Cycle 1. CO2 Fixation เป็นการน าน้ าตาล C5 อะตอมเรียก RuBP มาท าปฏิกิริยากับ CO2 เร่งปฏิกิริยาโดย Rubisco ได้สาร C6 ท่ีไม่เสถียร และแตกตัวเป็นสาร C3 อะตอมเรียกว่า PGA (เสถียร)
![Page 23: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/23.jpg)
การสังเคราะห์ด้วยแสง 2. Reduction คือ การเอากรด PGA มารีดิวซด์้วย NADPH และท าปฏิกิริยากับ ATP ได้น้ าตาล C3 อะตอมเรียก G3P หรือ PGAL น้ าตาล PGAL ที่ได้บางตัวจะออกจาก calvin cycle ไปรวมกับ PGAL ตัวอื่นกลายเป็นคาร์โบไฮเดรตโมเลกุลใหญ่ โดยเฉพาะแป้งและน้ าตาลซูโครส
![Page 24: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/24.jpg)
การสังเคราะห์ด้วยแสง 3. Regeneration คือ น้ าตาล PGAL ที่เหลือจะกลับเข้าวัฏจักร โดยท าปฏิกิริยากับ ATP ได้น้ าตาล RuBP เตรียมรวมกับ CO2 ต่อไป
![Page 25: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/25.jpg)
สรุป Calvin cycle Calvin cycle ที่สมบูรณ์ 1 รอบจะได้ PGAL (C3) 1 โมเลกุลออกมา โดยใช้ 9ATP และ 6NADPH เพราะฉะนั้นถ้าอยากได้น้ าตาล C6 อะตอม เช่น กลูโคส จะต้องหมุนวัฏจักรนี้ 2 รอบ สารอื่นๆที่ใช้ก็ต้องเป็น 2 เท่าตามไปด้วย
การสังเคราะห์ด้วยแสง
จากสมการ 6CO2 + 12H2O C6H12O6 + 6H2O + 6O2
จะเห็นว่า O ในน้ าตาลมาจาก CO2 แต่ O ใน O2 แตกตัวมาจากน้ า
![Page 26: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/26.jpg)
RuBP
Ribuose bisphosphate Carboxylase
Ribuose bisphosphate Oxygenase
+ CO2
+ O2 +
+ PGA PGA
PGA PCO
การสังเคราะห์ด้วยแสง Photorespiration
![Page 27: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/27.jpg)
การก าจัดสารที่เกิดจาก O2 ท าปฏิกิริยากับ Rubisco จะต้องใชก้ารหายใจแสง ซึ่งเสียทัง้ ATP แถมยังท าให้ตรึง CO2 ได้น้อยลง เพราะฉะนั้นพืชที่เจริญในเขตร้อน เช่น พืช C4
(ข้าวโพด อ้อย ข้าวฟ่าง) หรือพืช CAM (กล้วยไม้ กระบองเพชร สับปะรด) จะต้องมีการปรับตัวเพื่อให้สามารถด ารงชีวิตอยู่ในสภาวะแวดล้อมท่ีอากาศร้อนจัดได้ โดยทั้งพืช C4 และ CAM จะใช้เอนไซม ์ PEP carboxylase ซึ่งสามารถจับได้เฉพาะ CO2 และจับได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงไม่ท าให้พืช C4 และ CAM เกิดการหายใจแสง
การสังเคราะห์ด้วยแสง
![Page 28: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/28.jpg)
การตรึงคาร์บอนไดออกไซค์ของพืช C4
พืช C4 ปรับตัวโดยมีการตรึง CO2 2 ครั้ง ครั้งแรก เกิดขึ้นที่มีโซฟิลล ์(Mesophyll) มีการตรึงCO2 จากบรรยากาศเข้าสู่มีโซฟิลลใ์ช้ Phosphoenol pyruvate (PEP: C3) เป็นสารตั้งตน้ และโดยใช้เอนไซม์ PEP Carboxylase เป็นเอนไซม์เร่งปฏิกิริยา ได ้Oxaloacetate (OAA: C4) แล้วเปลี่ยนเป็น Malate (C4) แล้ว Malate กลับไปเป็น PEP เพื่อให้ได้ CO2 ออกมา
![Page 29: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/29.jpg)
การตรึงคาร์บอนไดออกไซค์ของพืช CAM พืช CAM (Crassulacean Acid Metabolism) คือพชืทนแล้งและอวบน้ า จะปรับตัวโดยจะตรึง CO2 ตอนกลางคืน เข้ากับ PEP ด้วย PEP carboxylase ได ้ OAA ซึ่งจะเปลี่ยนเป็น Malic acid แล้วเก็บไว้ใน vacuole จนถึงเวลากลางวัน malic acid ก็จะปล่อย CO2 เข้า calvin cycle ใน chloroplast ต่อไป ความเข้มข้นของ CO2 จึงสูงตลอดเวลา
![Page 30: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/30.jpg)
ตัวอย่างพืชแต่ละชนิด พืช C3 พืชทั่วๆไป เช่น มะม่วง กล้วย ข้าวเจ้า ข้าวบาร์เลย์ ข้าวสาลี ข้าวเหนียว มีจ านวนมากกว่า 90% ในโลก พืช C4 พืชเมืองร้อน เช่น อ้อย ข้าวโพด ข้าวฟ่าง เป็นต้น พืช CAM (Crassulacean Acid Metabolism) พืชที่สามารถเจริญเติบโตในที่แห้งแล้ง เช่น กระบองเพชร สับปะรด ป่านศรนารายณ์ (Agave) กล้วยไม้ กุหลาบหิน เป็นต้น
![Page 31: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/31.jpg)
ลักษณะ พืช C3 พืช C4 พืช CAM
ช่วงเวลาที่เกิดกระบวนการ สังเคราะห์ด้วยแสง
กลางวัน กลางวัน กลางวัน
จ านวนครั้งในการตรึง CO2 1 ครั้ง 2 ครั้ง 2 ครั้ง
การตรึง CO2 จากอากาศ - เอนไซม์ที่ใช ้- สารตั้งต้นที่ใช้ - ผลิตภัณฑ์ที่เกิด - ช่วงเวลาที่เกิด
Rubisco RuBP
PGA (C3) กลางวัน
PEP carboxylase
PEP OAA (C4) กลางวัน
PEP carboxylase
PEP OAA (C4) กลางคืน
เซลล์ที่เกิด Calvin cycle Mesophyll Bundle sheath Mesophyll
อัตราการเกิด Photorespiration สูง ต่ า ต่ า
![Page 32: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/32.jpg)
ปัจจัยที่มีผลต่อการสังเคราะห์ด้วยแสง ในการทดลองวัดอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง มักวัดจากการตรึง CO2 ตรึงมากก็แสดงว่าเกิดการสังเคราะห์ด้วยแสงมาก โดยปัจจัยที่มีผลได้แก่ 1. ความยาวคลื่นแสง – แสงสีน้ าเงินและสีแดงท าให้สังเคราะห์ด้วยแสงได้ดี 2. ความเข้มแสง และอุณหภูมิ 3. ปริมาณ CO2 4. ปริมาณ O2 - มีผลเฉพาะในพืช C3 (Photorespiration) 5. ปริมาณน้ าในดิน 6. อายุใบ 7. ธาตุอาหาร
![Page 33: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/33.jpg)
การล าเลียงสารของพืช การแลกเปลี่ยนแก๊สของพืช แก๊สต่างๆที่พืชต้องการ เช่น CO2 O2 ethylene หรือ ไอน้ า จะแลกเปลี่ยนกับพืชด้วยการแพร่ จากบริเวณที่มีความเข้มข้นสูงไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นต่ า การคายน้ า คือการสูญเสียน้ าในรูปแก๊สผ่านทางปากใบ โดยปัจจัยที่ท าให้พืชคายน้ า คือ อุณหภูมิ อากาศแห้ง ลมพัดแรง ความเข้มแสงมาก แต่ถ้ามากเกินไปจะท าให้พืชสูญเสียน้ ามากเกินไปจะท าให้พืชสูญเสียน้ าเกินความจ าเป็น ปากใบก็จะปิดเพ่ือสงวนน้ าเอาไว ้
![Page 34: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/34.jpg)
การล าเลียงสารของพืช การเปิดปิดของปากใบ ถูกควบคุมโดยแสงและ K+ ตอนเช้า แสงจะกระตุ้นให้ K+ แพร่เข้าเซลล์คุม ในเซลล์จึงเข้มข้น น้ าจึงแพร่เข้าเซลล์คุม ปากใบจึงเปิด เมื่อมีแก๊สและแสง เซลล์คุมจึงสังเคราะห์ด้วยแสงได้น้ าตาล ในเซลล์จึงยิ่งมีความเข้มข้น ปากใบจึงยิ่งเปิด ตอนเย็น แสงหมด ความเข้มข้นในเซลล์ จึงน้อยลง การเปิดปิดของปากใบท าให้เกิดการแลกเปลี่ยนแก๊ส และในขณะเดียวกันก็ต้องสูญเสียไอน้ าภายใน mesophyll เมื่อพืชขาดน้ าหรือน้ าในดินมีน้อย ฮอร์โมน abscisic acid จะควบคุมให้ปากใบปิด แม้ว่าจะมีแสงก็ตาม *** น้ าในดินน้อย ปากใบปิด ลดการคายน้ า น้ าในอากาศน้อย (อากาศแห้ง) เพิ่มการคายน้ า
![Page 35: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/35.jpg)
การล าเลียงสารของพืช การดูดแร่ธาตุของพืช เกิดที่ขนราก ให้ทั้งแบบ passive และ active transport เซลล์บริเวณนี้จึงพบ mitochondria มาก และต้องได้รับ O2 อย่างเพียงพอ active transport ท าให้พืชสะสมธาตุบางชนิดในรากได้ ธาตุอาหารแบ่งออกเป็น 2 ประเภท ได้แก่ 1. ธาตุอาหารหลัก (Macronutrients) ที่พืชต้องการมากมี 9 ชนิด คือ C H O N P K Ca Mg S 2. ธาตุอาหารรอง (Micronutrients) ที่พืชต้องการน้อยมี 9 ชนิด คือ B Fe Cu Zn Mn Mo Cl Ni Si
![Page 36: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/36.jpg)
การล าเลียงสารของพืช การล าเลียงน้ าและอาหารของพืช
![Page 37: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/37.jpg)
การล าเลียงสารของพืช การล าเลียงน้ าและอาหารของพืช
การล าเลียง Xylem Phloem
ล ำเลียงอะไร น ำและแร่ธำต ุ น ำซูโครส
กลไกยังไง Transpiration pull ในท่อกลวง Cytoplasmic streaming ในท่อตัน
โดยเซลล์อะไร Vessel และ Tracheid Sieve tube member
ใช้พลังงำนหรือไม่ ไม่ใช้ ใช ้
จำกไหนไปไหน รำกไปยอด แหล่งสร้ำงไปยังแหล่งที่ต้องกำร
![Page 38: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/38.jpg)
การสังเคราะห์ด้วยแสง
![Page 39: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/39.jpg)
ทดสอบความเข้าใจ
![Page 40: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/40.jpg)
1. การสลายน้ าด้วยแสงในพืชเกิดขึ้นที่ใด 1. mitochondria 2. Chloroplast 3. Nucleus 4. cell membrane
![Page 41: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/41.jpg)
2. พืช C4 ตรึง CO2 ได้ผลผลิตตัวแรกเป็นสาร 1. pyruvate 2. aspartate 3. Oxaloacetate 4. 3-phosphoglycerate
![Page 42: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/42.jpg)
3. ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง สารในข้อใดที่เกิดขึ้นในปฏิกิริยาแสงและน าไปใช้ต่อในการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ 1. NADPH 2. NADH 3. ADP 4. FADH2
![Page 43: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/43.jpg)
4. ถ้าหากโลกปราศจากพืชสีเขียวและ phytoplankton ผลกระทบในระยะแรกๆ ที่จะเกิดต่อบรรยากาศบนผิวโลกคือ 1. ปริมาณ O2 ในบรรยากาศลดต่ าลง แต่ CO2 เพิ่มสูงขึ้น 2. ปริมาณ O2 ลดต่ าลง แต่ CO2 ไม่เปลี่ยนแปลง เนื่องจากไมม่ี พืชที่จะตรึง CO2
3. ปริมาณ O2 เพิ่มสูงขึ้น เนื่องจากยังมีการหายใจของจุลินทรีย ์ 4. ปริมาณของ O2 และ CO2 คงที่ เนื่องจากไม่มีสิ่งมีชีวิต
![Page 44: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/44.jpg)
5. หากให้ 14CO2 ซึ่งเป็นแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ที่ประกอบด้วย 14C ซึ่งเป็นสารกัมมันตรังสีแก่พืช เราจะพบสารอินทรีย์ที่เป็นสารกัมมันตรังสีครั้งแรกที่ใดในต้นพืช 1. stoma 2. stomata 3. stroma 4. cytoplasm
![Page 45: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/45.jpg)
6. Light reaction ในพืชเกิดขึ้นที่ใด 1. ในพืช C3 เกิดที่ thylakoid 2. ในพืช C4 เกิดที่ stroma 3. ในพืช CAM เกิดที่ vacuole 4. เกิดขึ้นที่ mitochondria ในพืชทุกกลุ่ม
![Page 46: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/46.jpg)
7. ข้อใดที่มีโอกาสเกิดกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงมากที่สุด 1. epidermis 2. vascular tissue 3. mesophyll 4. fiber
![Page 47: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/47.jpg)
8. ออรแ์กเนลลใ์นข้อใดที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงมากที่สุด 1. mitochondria 2. ribosome 3. nucleus 4. chloroplast
![Page 48: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/48.jpg)
9. ข้อใดถูกต้องเกี่ยวกับการสังเคราะห์ด้วยแสง 1. ปฏิกิริยาแสง (light reaction) ไม่จ าเป็นต้องมี คาร์บอนไดออกไซดก์็เกิดขึ้นได ้ 2. การสลายน้ าเกิดขึ้นในกระบวนการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ 3. สาระส าคัญที่เกิดขึ้นในปฏิกิริยาแสงคือ ADP หรือ NADH 4. กระบวนการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์เกิดขึ้นใน matrix ของไม โทคอนเดรีย
![Page 49: การสังเคราะห์ด้วยแสงdigitalschool.club/digitalschool/science1_2_2/science18... · 2016-10-06 · ด้วยแสงพบหนาแน่นมากที่สุดใน](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022041613/5e393bb1fa54a71b3f1694f4/html5/thumbnails/49.jpg)
10. จากภาพต่อไปนี้ ข้อใดถูกต้อง 1. A คือ H2O B คือ O2 2. A คือ H2O C คือ CO2
3. B คือ CO2 C คือ O2
4. A คือ CO2 D คือ PGAL