E-book บทที่ 11

การสงั เคราะหด์ ้วยแสง
( Photosynthesis )

Light Reaction

ปฏิกริ ิยาแสง

ปฏิกิริยาที่พืชดดู กลืนแสงไวใ้ นคลอโรพลาสตแ์ ละเปลย่ี นพลงั งานแสงใหเ้ ป็นพลงั งานเคมีใน
รูปของ ATP และ NADPH ทีพ่ ืชสามารถนาไปใชต้ ่อได้

ปฏิกิริยาใชแ้ สง เป็นการถา่ ยทอดอเิ ลก็ ตรอนผา่ นรงควตั ถทุ ี่เรียกวา่ แอนเทนนา (antenna)โดย
แอนเทนนาประกอบดว้ ยแคโรทนี อยด์ คลอโรฟิ ลลบ์ ี คลอโรฟิ ลลเ์ อ และศนู ยก์ ลางปฏิกิริยาของ
ระบบแสงหรือ Reaction center การถ่ายทอดอิเลก็ ตรอนแบ่งเป็น 2 ประเภทคือ การถ่ายทอด
อเิ ลก็ ตรอนแบบไม่เป็นวฏั จกั ร (non-cyclic electron transfer) และการถา่ ยทอดอิเลก็ ตรอนแบบ
เป็นวฏั จกั ร (cyclic electron transfer)

Carbon Fixation

การตรึงคาร์บอน

มีการหมุนเวียนสารเป็นวฎั จกั ร เรียกวา่ วฎั จกั รคลั วนิ (Calvin cycle )
ซ่ึงเป็นปฏิกิริยาท่ีเกิดข้ึนในสโตรมา (stroma) ของคลอโรพลาสต์

Calvin Cycle

วฏั จกั รคลั วนิ

ปฏิกิริยาเคมีข้นั แรกในการตรึง CO2 กับ R1, 5-BP (ribulose 1,5 bisphosphate) ให้
กลายเป็ น 3PGA (3-phosphoglyceraldehyde) สองโมเลกุล เป็ นการตรึงก๊าซ CO2 โดยพนั ธะเดี่ยว
โควาเลนทใ์ หก้ ลายเป็นส่วนของโมเลกุลอินทรีย์ R1, 5-BP ซ่ึงเป็นของแข็งละลายน้าได้ การสร้าง
พนั ธะเดี่ยวน้ีเกิดข้ึนไดเ้ พราะมีปฏิกิริยา 2 ข้นั ตอน ต่อจากปฏิกิริยาตรึง CO2 ซ่ึงอาศยั พลงั งาน
อิสระจาก ATP เพื่อผลกั ดนั ให้เกิด DG (โปรดคลิกเพื่อดูรายละเอียด) ที่มีค่าติดลบมาก และ
ปฏิกิริยาท่อี าศยั NADPH รีดิวซ์โมเลกลุ ที่มีหม่เู ป็นกรดมาก (คาร์บอกซิลคิ ) มาเป็ นโมเลกุลน้าตาล
ท่มี ีหมู่เป็นอลั ดีไฮดแ์ ละคีโตน จึงเป็นการดึงสมดุลยท์ างเคมีตามหลกั การ Le Chatelier เพ่ือให้ผลกั
สมการไปทางการสร้างน้าตาลซ่ึงมีความเสถยี รมากกวา่ จาก 3PGA ซ่ึงมีความเสถียรนอ้ ยกวา่

Electromagnetic Wave

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

แสงเป็นรังสีในรูปแบบของคลื่น และมีสมบตั ิเป็นอนุภาค เรียกวา่ โฟตอน

Chlorosis

คลอโรซสิ

ธาตแุ มกนีเซียมและไนโตรเจนเป็นธาตุสาคญั ขององคป์ ระกอบของคลอโรฟิ ลล์
การขาดธาตเุ หล่าน้ีส่งผลใหพ้ ืชเกิดอาการใบเหลืองซีดที่เรียกวา่ คลอโรซิส (Chlorosis)
เนื่องจากใบขาดคลอโรฟิ ลล์

Photon

โฟตอน

โดยระดบั พลงั งานของโฟตอนจะแปรผกผนั กบั ความยาวของคลื่นของ
แสง

Visible Light

แสงทตี่ ามนุษยม์ องเหน็ ได้

เป็นแสงท่ีมีความยาวคลื่นช่วง 400 – 700 นาโนเมตร ในสเปกตรัมของ
คลื่นแม่เหลก็ ไฟฟ้ าท้งั หมด

Pigment

สารสี

เป็นตวั รบั พลงั งานแสง สารสที ีพ่ บในพชื มีหลายชนดิ
เช่น คลอโรฟลิ ล์

Chlorophyll

คลอโรฟลิ ล์

เป็นสารสีที่มีสีเขียว พบในพืช สาหร่าย และไชยาโนแบคทีเรีย
จาแนกได้หลายชนิดโดยชนิดที่พบในพืชและสาหร่ายสีเขียว คือ
คลอโรฟิลลเ์ อ และคลอโรฟลิ ล์บี

Carotenoid

แคโรทีนอยด์

เป็นสารสีท่ีมีสีเหลืองส้มจนถึงสีส้มแดง พบในส่ิงมีชีวิตทุกชนิดท่ี
สังเคราะหด์ ว้ ยแสงได้

Carotene

แคโรทนี

เป็นสารเคมีท่ีพบมากในผกั ผลไมท้ ี่มีสีแดง ส้ม เหลือง และเขียว หากร่างกายไดร้ ับสารน้ี
ติดต่อกนั เป็นเวลา 2 สปั ดาห์จะเกิดการสะสมและทาให้ตบั ทางานหนกั เนื่องจากตอ้ งขบั สารแค
โรทนี อยดอ์ อกจากร่างกายอยตู่ ลอดเวลา และจะทาใหผ้ วิ เปลี่ยนเป็นสีเหลืองส้มโดยเฉพาะที่ฝ่ า
มือและฝ่ าเทา้ ป้ องกนั ไดโ้ ดยเพยี งหยดุ กิน ร่างกายจะค่อย ๆ ปรับสภาพและกลบั มาเป็นปกติ

แคโรทีนเป็ นสารโมเลกุลใหญ่มีสูตรทางเคมี C40H56 และมีคุณสมบตั ิเป็นโปรวิตามินเอ
(provitamin A) คือเม่ือแคโรทีนแตกตวั จะไดว้ ิตามินเอ ปฏิกิริยาน้ีจะเกิดข้ึนภายในตบั

Xanthophyll

แซนโทฟลิ ล์

โ ด ย โ ค ร ง ส ร้ า ง ข อ ง แ ค โ ร ที น อ ย ด์ มี ลั ก ษ ณ ะ เ ป็ น ส า ย ย า ว ข อ ง
ไฮโดรคาร์บอนเชื่อมอยรู่ ะหวา่ งวงคาร์บอน

Bacteriochlorophyll

แบคทรี โิ อคลอโรฟลิ ล์

ซึ่งพบในกลุ่มแบคทเี รียทส่ี ังเคราะห์ด้วยแสงได้

Phycobilin

ไฟโคบลิ นิ

ซ่งึ พบในสาหร่ายสีแดงและไชยาโนแบคทเี รยี

Ground State

สถานะพ้ืน

อะตอมท่ีอิเลก็ ตรอนซ่ึงเคล่ือนที่อย่รู อบนิวเคลียสมีพลงั งานเฉพาะตวั อย่ใู น
ระดบั พลงั งานต่า อะตอมในสถานะพ้นื จะมีความเสถียรเน่ืองจากมีพลงั งานต่า

Excited State

สถานะกระตุ้น

อะตอมที่ไดร้ ับพลงั งานเพ่ิมข้ึน ทาให้อิเล็กตรอนถูกกระตุน้ ให้อย่ใู น
ระดบั พลงั งานสูงข้ึน ท่ีสถานะกระตุน้ อะตอมจะไม่เสถียร เน่ืองจากมีพลงั งาน
สูง

Reaction Center

ศูนยก์ ลางปฏกิ ริ ิยา

เม่ือระบบแสงไดร้ ับพลงั งาน โดยการดูดกลืนแสงของรงควตั ถุท่ีอย่ใู นระบบ
แสง จะมีการส่งถ่ายพลงั งานที่ไดร้ ับสู่ศนู ยก์ ลางปฏิกิริยา(reaction center)

Antenna

แอนเทนนา

เป็นการถ่ายทอดอิเลก็ ตรอนผา่ นรงควตั ถุท่ีเรียกว่าแอนเทนนา (antenna)โดย
แอนเทนนาประกอบด้วยแคโรทีนอยด์ คลอโรฟิ ลล์บี คลอโรฟิ ลล์เอ และ
ศนู ยก์ ลางปฏิกิริยาของระบบแสง

Photorespiration

โฟโตเรสไพเรชัน

การตรึงคาร์บอนไดออกไซดข์ อง RuBP ตอ้ งใชเ้ อนไซมร์ ูบิสโกซ่ึงอย่ใู นสโตรมาของ
คลอโรพลาสต์ เอนไซมน์ ้ีนอกจากกระตุน้ ให้ RuBP ตรึงคาร์บอนไดออกไซดแ์ ลว้ ยงั สามารถ
กระตุน้ ให้ RuBP ตรึงออกซิเจนไดอ้ ีกดว้ ย จากสมบตั ิเอนไซม์รูบิสโกดงั กล่าวจึงทาให้
ความสามารถในการตรึงคาร์บอนไดออกไซดใ์ นการสงั เคราะห์ดว้ ยแสงของ พืชหลายชนิด
ลดลง เนื่องจากออกซิเจนจะแข่งขนั กบั คาร์บอนไดออกไซดใ์ นการทาปฏิกิริยากบั RuBP

Limiting Factor

ปจั จัยจากัด

ส่ิงมีชีวิตทุกชนิดย่อมมีสิ่งแวดลอ้ มที่เหมาะสมในการดารงชีวิตเฉพาะตวั ซ่ึงเม่ือ
กล่าวถึงส่ิงแวดลอ้ ม โดยทว่ั ไปมกั จะหมายถึงสิ่งมีชีวิตและไม่มีชีวิตแต่ในความหมาย
ของปัจจยั จากดั จะกาหนดเฉพาะปัจจยั สิ่งแวดลอ้ มท่ีไม่มีชีวิต ซ่ึงปัจจยั เหล่าน่าจะมีผล
ต่อสิ่งมีชีวิตอย่างมาก โดยเป็ นตวั จากดั การเจริญเติบโต การดารงชีวิตและแพร่กระจาย
เช่น แสง อุณหภูมิ ความช้ืนปริมาณออกซิเจน ความเป็ นกรดเป็ นด่าง ตลอดจนปริมาณ
ของแร่ธาตุตา่ ง ๆ เป็นตน้

จดั ทำโดย
น.ส.ปำจรีย์ คงสถติ ย์
ช้ันม. 5 / 8 เลขที่ 36