e-bookบทที่11

กกาารรสสบื งั พเคนั รธาขะ์ุ หอด์งวพ้ ยืชแดสองก Carbon fixation

บทท่ี 11 การตรึงคารบ์ อน
ปฏิกริ ิยาทีไ่ มต่ อ้ งใชแ้ สงเป็ นปฏิกิริยาทเี่ กดิ
นางสาวปภาวี ตนั โชกี ภายในสโตรมาของคลอโรพลาสต์ โดยเป็ น
ม.5/4 เลขที่ 5 ปฏิกริ ิยาเคมี (Chemical reaction)
โดยปฏิกริ ิยานไี้ มต่ อ้ งการแสงสวา่ งแตต่ อ้ ง
การ ATP และ NADPH + H+
(ซ่ึงมีพลงั งานศกั ดสิ์ งู อยใู่ นโมเลกลุ )

Cyclic electron transfer Non-cyclic
electron transfer
การถา่ ยทอดอิเล็กตรอนแบบเป็ น
วฏั จกั ร การถ่ายทอดอิเล็กตรอน
แบบไมเ่ ป็ นวฏั จกั ร
- เป็ นการถา่ ยทอดอิเล็กตรอนในระบบ
แสง I เพียงระบบเดยี ว - เป็ นการถา่ ยทอดผา่ นทงั้ ระบบแสง I และ ระบบ
- มีการถา่ ยทอดอิเล็กตรอนจาก P700 แสง II
ไปยงั Ferridoxin, Cytochrome - มีการแตกตวั ของนา้
Complex, Plastocyanin และ PSI - สารสีใน PSI และ PSII ไดร้ บั
- มกี ารสรา้ ง ATP ผา่ นทาง Cytochrome การกระตนุ้ จากพลงั งานแสงพรอ้ มกนั P700 ใน
Complex ระบบแสง I จะถ่ายทอดอิเล็กตรอนใหก้ บั Ferridoxin
และสง่ ไปยงั NADP+ ทาให้ P700 ขาดอิเล็กตรอน
ซึ่งไดร้ บั ทดแทนจาก Plastocyanin

Chlorophyll Carboxylation

คลอโรฟิ ลล์ คารบ์ อกซิเลชนั
เป็ นปฏิกริ ิยาตรึงคารบ์ อนไดออกไซด์
เป็ นสารประกอบทีพ่ บไดใ้ นสว่ นท่มี สี ีเขยี วของ คารบ์ อนไดออกไซดจ์ ะเขา้ สวู่ ฏั จกั รคลั วิน
พืช โดยพบมากทใี่ บของพืชนอกจากนยี้ งั พบ โดยการทาปฏิกิริยากบั RuBP โดยมี
ไดท้ แ่ี บคทเี รียทส่ี ามารถสงั เคราะหด์ ว้ ยแสงได้ เอนไซมไ์ รบโู ลส-1,5- บิสฟอสเฟต
และยงั พบไดใ้ นสาหร่ายเกอื บทกุ ชนดิ คารบ์ อกซิเลสออกจีเจเนส
นอกจากนค้ี ลอโรฟิ ลลท์ าหนา้ ทีเ่ ป็ นโมเลกลุ รบั
พลงั งานจากแสง และนาพลงั งานดงั กลา่ วไป
ใชใ้ นการสรา้ งพลงั งานเคมี โดยกระบวนการ
สงั เคราะหด์ ว้ ยแสง

Carotene Carotenoid

แคโรทนี แคโรทีนอยด์
เป็ นรงควตั ถทุ มี่ ีสสี ม้ หรือสม้ -แดง เป็ นรงควตั ถุ สีเหลอื ง สม้ แดง และสม้ -
เป็ นสายยาวของไฮโดรคารบ์ อน แดง พบทวั่ ไปในพืช และสิ่งมชี วี ิตที่สามารถ
สงั เคราะหด์ ว้ ยแสงได้ ทางานร่วมกบั คลอโร
ฟิ ลส์ ซ่ึงเป็ นรงควตั ถทุ ม่ี สี เี ขยี ว ทาหนา้ ที่ ดดู
ซับพลงั งานจากแสงอาทิตย์ เพ่ือการ
สงั เคราะหแ์ สงและชว่ ยการเจริญเตบิ โตของ
พืช และป้ องกนั อนั ตรายจากแสง

Light saturation point Light reaction

จดุ อ่ิมตวั ของแสง ปฏิกิริยาแสง
จะถึงจดุ หนง่ึ ที่เมือ่ เพิ่มความเขม้ เป็ นปฏิกริ ิยาทพ่ี ืชรบั พลงั งานแสงมาใชส้ รา้ ง
ขน้ ของแสงแลว้ อตั ราการตรึง สารอินทรียพ์ ลงั งานสงู 2 ชนดิ คือ ATP และ
คารบ์ อนไดออกไซดส์ ทุ ธิจะไม่ NADPH โดยใชน้ า้ เขา้ รว่ มปฏิกริ ิยาและไดก้ า๊ ซ
เพิ่มขน้ึ เราเรียกค่าความเขม้ ขน้ ออกซิเจนเป็ นผลผลติ
ของแสง ณ จดุ นว้ี า่ จดุ อิ่มตวั ของแสง

Photon Photorespiration

โฟตอน โฟโตเรสไพเรชนั หรือการ
เป็ นเนอื้ เย่ือที่อย่ชู นั้ นอกสดุ ของพืช ทาหนา้ ที่ หายใจเชงิ แสง
ป้ องกนั เนอื้ เย่ือดา้ นในหรือ อนภุ าคของแสง
เป็ นการพิจารณาแสงในลกั ษณะของอนภุ าค โฟโตเรสไพเรชนั หรือการ
เนอื่ งจากในทางฟิ สิกสน์ นั้ คล่นื สามารถ หายใจแสงหมายถึงการใช้
ประพฤตติ วั เหมือนอนภุ าคเมอ่ื อย่ใู นสภาวะใด แกส๊ ออกซิเจนและคายแกส๊
สภาวะหนง่ึ ซ่ึงในทางตรงกนั ขา้ มอนภุ าคก็ คารบ์ อนไดออกไซดใ์ นขณะที่ พืชสงั เคราะห์
แสดงสมบตั ขิ องคลน่ื ไดเ้ ชน่ กนั ดว้ ยแสง โดยมลี กั ษณะท่แี ตกตา่ งจากการ
หายใจปกติ เพราะไมไ่ ดใ้ ชน้ า้ ตาลกลโู คสเป็ น
สารตงั้ ตน้ และ ไมม่ กี ระบวนการไกลโคไลซีส
และวฏั จกั รเครปส์

Photosystem;PS Photosystem I ;PSI

ระบบแสง ระบบแสง I
หนว่ ยสงั เคราะหด์ ว้ ยแสงทอ่ี ยบู่ น รบั พลงั งานแสงไดด้ ที ่ีความยาวคลื่น
thylakoid membrane แบ่งออก 700 nm = P700 = PSI
เป็ น 2 ชนดิ ตามความยาวคลื่นของ
พลงั งานทใ่ี ชก้ ระตนุ้ .
1.Photosystem I
2. Photosystem II

Photosystem II ;PSII Reduction

ระบบแสง II รีดกั ชนั
รบั พลงั งานแสงไดด้ ที คี่ วามยาวคลืน่ ปฏิกริ ิยาทีส่ ารมีการรบั อิเล็กตรอนหรือหมายถึง
680 nm = P680 = PSII ปฏิกริ ิยาทส่ี ารมเี ลขออกซิเดชนั ลดลง

Calvin cycle Reaction center

วฏั จกั รเคลวิน ศนู ยก์ ลางปฏิกิริยา
เป็ นกระบวนการตรึงคารบ์ อนไดออกไซด์ เพื่อ คือ chlorophyll a ชนดิ พิเศษ ท่จี ะขนึ้ มารับ
พลงั งานแสงทถ่ี กู ถ่ายทอดมาจากความ
สรา้ งสารอินทรีย์ ซึ่งตอ้ งใชส้ าร ATP และ
NADPH ที่ไดจ้ ากปฏิกริ ิยาที่ตอ้ งใชแ้ สงมา ร่วมมือ
สงั เคราะหน์ า้ ตาล กระบวนการนเ้ี กดิ ขึ้น ของระบบแสงและ antenna การท่ีขนึ้ มารบั น้ี
บริเวณสโตรมา ซ่ึงอย่ภู ายนอกไทลาคอยดแ์ ต่ พลงั งานดงั กลา่ วจะตอ้ งถ่ายทอดมาจนถึงคา่

อยภู่ ายในคลอโรพลาสต์ พลงั งานกระตนุ้ นนั้ ๆ

Exited state Pigment

สถานะกระตนุ้ สารสี
หมายถึงอะตอมทไ่ี ดร้ บั พลงั งานเพ่ิมข้ึน สารมีสที ท่ี าใหว้ ตั ถอุ ื่นมีสไี ด้
ทาใหอ้ ิเล็กตรอนถกู กระตนุ้ ใหอ้ ย่ใู นระดบั ไมล่ ะลายในตวั ทาละลาย แตส่ ามารถ
พลงั งานสงู ขน้ึ ท่ีสถานะ แขวนลอยอย่ไู ด้
กระตนุ้ อะตอมจะไมเ่ สถียรเนอื่ ง ใชท้ าสเี คลอื บผวิ ผงสีแตล่ ะชนดิ มีสมบตั ิ
จากมพี ลงั งานสงู เฉพาะตวั ใน
การดดู กลืนและสะทอ้ นแสงสี จึงทาใหเ้ ห็นเป็ น
สตี า่ งๆ

Antenna

แอนเทนนา
กลมุ่ ของรงควตั ถตุ า่ งๆท่ฝี ังตวั อยบู่ นโปรตนี
และเป็ นสว่ นหนง่ึ ของระบบ