ebook-11

บทท่ี11
การสงั เคราะหด์ ว้ ยแสง

การตรงึ คารบ์ อน Carboxylation (คารบ์ อกซิเลชนั )
เริม่ จาก CO2 ท่ีไดจ้ ากอากาศ รวมกับนา้ ตาลและคารบ์ อน 5 อะตอม
ชื่อวา่ RuBP โดยมเี อนไซม์ RuBisCO เป็ นตวั เรง่ ปฏิกริ ิยา ไดผ้ ลิตภัณฑ์
เป็ นสารท่ีมีคารบ์ อน 6 อะตอม แลว้ แตกตวั เป็ นสารที่มคี ารบ์ อนสาม
อะตอมช่อื วา่ PGA ซง่ึ เป็ นสารท่ีเสถยี รตวั แรกของวัฏจกั ร

พวกสรา้ งอาหารจากการสงั เคราะหท์ างเคมี
Chemoautotroph (คโี มออโตโทรฟ)
ไดแ้ ก่อารเ์ คียแบคทเี รยี พบไดบ้ ริเวณสง่ิ แวดลอ้ มทรี่ นุ แรง

บลิ นิ Bilin pigment (บลิ ิน พกิ เมนท)
พบในกล่มุ ของสาหร่ายสีแดงและ cyanobacteria

สง่ิ มีชวี ติ ออโตโทรป Autotrophs (ออโตโทรป)
สิง่ มีชวี ิตที่สรา้ งอาหารไดเ้ องจากอนนิ ทรสี าร

การหายใจ Cellular respiration (เซลลลู าร์ เรสไปเรชนั )
เปลย่ี นพลงั งานทไ่ี ดจ้ ากอาหารในรปู พลังงานเคมใี ห้
กลายเป็ นสารพลังงาน ATP โดยใช้ O2
และคาย CO2

คลอโรฟิ ลล์ เอ Chlorophyll A (คลอโรฟิ ลล์ เอ)
มสี เี ขยี วเขม้ ดดู กลืนแสงสนี า้ เงนิ -แดง ไมด่ ดู กลืนแสงสีเขียว-เหลือง
เป็ นรงควัตถทุ ีพ่ บในพืชและสาหรา่ ยทกุ ชนิดทาหนา้ ทหี่ ลกั เป็ น
ศนู ยก์ ลางปฏกิ ิรยิ า คอื เป็ นตวั ถ่ายทอดอเิ ล็กตรอนไปยังตวั รับตา่ ง
ๆ ในปฏกิ ริ ิยา

กล่มุ แคโรทีนอยด์ Carotenoid (แคโรทีนอยด)์
เป็ นสารป้ องกันการเกิดอนมุ ลู อสิ ระของออกซิเจนที่จะเป็ น
อนั ตรายตอ่ เซลลพ์ ืช พบในสง่ิ มชี ีวิตทส่ี ังเคราะหด์ ว้ ยแสงทกุ
ชนิด

วัฏจกั รคลั วนิ Calvin cycle (คาลวนิ ไซเคลิ )
เป็ นลาดับของปฏกิ ริ ิยาทางดา้ นชวี เคมี เกิดข้นึ ในสโตรมาของ
คลอโรพลาสต์ บางคร้ังเรยี กปฏกิ ิรยิ านว้ี า่ ปฏกิ ิรยิ าช่วงท่ไี ม่ใช้
แสง

ปฏกิ ิริยาการตรงึ คารบ์ อน Carbon fixtion (คารบ์ อน ฟิ ซชนั )
ปัจจบุ ันมกี ารคน้ พบวา่ เอนไซมห์ ลานชนิดในขนั้ ตอนนี้จะทางานไดต้ อ้ งมี
การกระตนุ้ จากแสง รวมไปถงึ ผลติ ภณั ฑท์ ่สี าคัญจากปฏกิ ิริยาใชแ้ สง
คือ ATP และ NADPH มีความจาเป็ นอยา่ งมากตอ่ วฏั จกั รคาลวนิ

ความเขม้ แสง Light intensity (ไลท์ อนิ เทนซติ ้ี )
ถา้ เพิ่มความเขม้ แสงมากข้ึนเรอื่ ย ๆ อตั ราสงั เคราะหด์ ว้ ยแสงของพชื
จะเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ จนกระทงั่ ถึงความเขม้ แสงค่าหนงึ่ ถงึ แมจ้ ะเพิ่มความ
เขม้ แสงมากกวา่ นี้อตั ราการสงั เคราะหด์ ว้ ยแสงจะมคี ่าคงที่

แสง light (ไลท)์
เป็ นพลังงานในรปู คล่ืนแมเ่ หลก็ ไฟฟ้ า โดยแสงทพี่ ืชจะนาไปใช้
สังเคราะหด์ ว้ ยแสงคอื แสงสขี าว ซง่ึ ประกอบดว้ ยแสงหลายความ
ยาวคลื่น

ปฏกิ ริ ิยาใชแ้ สง Light reaction (ไลท์ รแี อคชนั )
เกดิ ขึ้นทเ่ี ยอ่ื หมุ้ ไทลาคอยด์ โดยมีกล่มุ รงควตั ถชุ นดิ ตา่ ง ๆ อยู่
รวมกนั เรียกวา่ แอนเทนนา ทาหนา้ ท่รี บั พลงั งานแสง แลว้ ส่ง
ต่อไปจนถงึ คลอโรฟิ ลด์ เอ ทาหนา้ ทีเ่ ป็ นศนู ยก์ ลางปฏิกิริยา

การสังเคราะหด์ ว้ ยแสง Photosynthesis (โฟรโ์ ตซินเทอซสิ )
เป็ นกระบวนการทปี่ ระกอบดว้ ย ปฏกิ ิรยิ าเคมีทเี่ กดิ ขนึ้ อย่างตอ่ เน่อื งกนั
เป็ นลาดบั ในคลอโรพลาสตใ์ นเซลลพ์ ชื โดยใชพ้ ลงั งานจากแสงอาทติ ย์
เปลี่ยนแก๊สคารบ์ อนไดออกไซด ์์ และไฮโดรเจนจากนา้ หรอื แหล่ง
ไฮโดรเจนอนื่ ๆ ใหก้ ลายเป็ นสารประกอบประเภทคารโ์ บไฮเดรตและมีแก๊ส
ออกซเิ จนเกดิ ขึน้

พวกสรา้ งอาหารจากการสังเคราะหด์ ว้ ยแสง Photoautotroph
(โฟรโ์ ตออโตโทรป)
พวกน้ีจะมีรงควัตถทุ าหนา้ ที่เปลีย่ นพลังงานแสงเป็ นพลงั งาน
เคมใี นรปู สารอาหาร

ระบบแสง I Photoststem I หรือ PS I (โฟรโ์ ตซิสเตม วนั )
มศี นู ยก์ ลางปฏกิ ิริยาคือ Chlorophyll A ชนิดดดู กลืนแสงท่มี ีความ
ยาวคลน่ื 700 nm ไดด้ ีที่สดุ เรียกว่า P700

การหายใจแสง Photorespiration (โฟรโ์ ตเรสไปเรชนั )
เป็ นปฏิกิรยิ าทเ่ี กิดข้นึ ควบคมุ กบั ปฏกิ ิริยาการตรงึ
คารบ์ อนไดออกไซด์ โดยมี CO2 เป็ นสารตงั้ ตน้ และจะได้ CO2 เป็ น
ผลิตภัณฑ์ เกิดข้นึ ในขณะท่มี แี สงเท่านนั้

ระบบแสง II Photosystem II หรอื PS II (โฟรโ์ ตซสิ เตม ท)ู
มีศนู ยก์ ลางปฏกิ ิรยิ าคือ Chlorophyll A ชนดิ ดดู กลืนแสงที่มี
ความยาวคล่นื 680 nm ไดด้ ีท่สี ดุ เรียกวา่ P680

ขน้ั ตอนการสรา้ งใหม่ Regeneration (รีเจนเนอเรชนั )
มกี ารหมนุ เวียนและสรา้ ง RuBP กลบั มาใหมอ่ ีกครง้ั มกี ารสรา้ งา
ตาลข้นึ เพ่ือส่งออกไปนอกคลอโรพลาสตอ่ ไป

รีดกั ชนั Reduction (รีดักชนั )
PGA จากขน้ั ตอนแรกจะถกู เตมิ พลังงานโดยท่ี ATP และ NADPH
(PGA แตล่ ะโมเลกลุ จะใช้ 1 ATP + 1 NADPH) จงึ เปลี่ยนรปู เป็ น
นา้ ตาล PGAL

อณุ หภมู ิ Temperature (เทมเพเจอร)์
เมื่ออณุ หภมู สิ งู ข้ึนจะทาใหอ้ ตั ราสว่ นของปริมาณแก๊ส
คารบ์ อนไดออกไซดต์ ่อแก๊สออกซิเจนลดลง