E-BOOK-4 45

E-BOOK

บทที่ 11 การสังเคราะหด์ ว้ ยแสง
(Photosynthesis)

จัดทาโดย
นางสาว ดลนภา รัตนมุณี
ชน้ั มัธยมศึกษาปที ่ี 5/8 เลขที่ 45

เสนอ
อาจารย์ นชิ าภา พัฒน์วชิ ยั โชติ

LIGHT REACTION
ปฎิกริ ิยาแสง

เป็นปฏิกิรยิ าท่พี ชื รับพลังงานแสงมาใช้
สร้างสารอินทรยี ์พลังงานสงู 2 ชนดิ
คอื ATP และ NADPH โดยใช้นา้ เขา้
ร่วมปฏิกริ ยิ าและไดก้ ๊าซออกซิเจนเป็น
ผลติ ผลพลอยได้

CARBON FIXATION
การตรึงคาร์บอน

เป็นกระบวนการท่พี ชื น้าพลังงานเคมีทไ่ี ด้จาก
ปฏิกริ ยิ าแสงในรูป ATP และ NADPH มาใช้
ในการสร้าง
สารอนิ ทรยี ์ คารบ์ อนไดออกไซดจ์ ะถูก
รีดวิ ส์เปน็ นา้ ตาลไตรโอสฟอสเฟตใน Calvin
Cycle เกดิ ขึนในสโตรมาของคลอโรพลาสต์
ประกอบ 3 ขนั ตอนใหญ่
คือ Carboxylation Reduction และ Regen
eration

PHOTON
โฟรตอน

อนุภาคไมม่ ีมวลซง่ึ ประกอบดว้ ยควอนตัม
ของแสงหรอื คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า หรอื โฟ
ตอน เป็นพลังงานหน่วยหนง่ึ ซ่งึ มีคา่
เทา่ กบั hf โดย h เปน็ คา่ คงตวั ของ
พลงั ค์ และ f เป็น ความถขี่ องแสงหรอื
คล่ืนแมเ่ หลก็ ไฟฟ้าที่ถกู ปลอ่ ยออกมาหรือ
ถกู ดดู กลืน

VISIBLE LIGHT
แสงท่ตี ามนุษยม์ องเหน็ ได้

เปน็ ช่วงหน่ึงของคล่นื แมเ่ หลก็ ไฟฟ้าที่
สามารถมองเห็นไดด้ ้วยดวงตาของมนษุ ย์
การแผร่ งั สีคลื่นแมเ่ หล็กไฟฟา้ ในช่วง
ความยาวคลืน่ นบี างครงั กเ็ รียกว่า "แสง
ที่ตามองเหน็ " หรอื "แสง" เฉยๆ

PIGMENT
สารสี

สารมสี ีท่อี ยู่ในเซลพืชหรือสตั ว์ เช่น คอลโร
ฟิล เป็นรงควตั ถุสเี ขยี วซึ่งทา้ ให้ ใบไม้มีสีเขียว

CHLOROPHYLL
คลอโรฟิลล์

เปน็ สารประกอบอินทรียท์ พี่ บไดท้ ั่วไปในทกุ
สว่ นทเ่ี ปน็ สเี ขยี วของพชื มักพบมากในใบ
และในส่วนอื่นๆ เชน่ ลา้ ตน้ กิง่ ดอก
ผล และรากที่มีสเี ขยี ว

CAROTENOID
แคโรทีนอยด์

เป็นสารประกอบอินทรยี ์สีเหลอื ง สม้ และ
แดงทีผ่ ลิตโดยพืชและสาหรา่ ย รวมถึง
แบคทเี รีย เห็ดรา และสตั ว์บางชนิด
[1] เพลยี ออ่ นและไรแมงมุม สามารถ
สงั เคราะห์แคโรทีนอยด์ไดโ้ ดยไดร้ ับ
ความสามารถนมี าจากเหด็ รา[2] การ
สังเคราะห์แคโรทนี อยด์จะเรม่ิ ที่ไอโซเพนเท
นิลไดฟอสเฟต (IPP) และไดเมทลิ แอลลลิ
ไดฟอสเฟต (DMAPP)

CAROTENC
แคโรทนี

เปน็ สารเคมีทีพ่ บมากในผกั ผลไม้ทมี่ ีสีแดง สม้
เหลือง และเขียว หากร่างกายได้รับสารนี้
ตดิ ตอ่ กันเป็นเวลา 2 สัปดาหจ์ ะเกิดการสะสม
และทาให้ตบั ทางานหนัก เนื่องจากตอ้ งขับสาร
แคโรทนี อยด์ออกจากรา่ งกายอยูต่ ลอดเวลา
และจะทาให้ผวิ เปลยี่ นเป็นสีเหลืองส้มโดย
เฉพาะท่ฝี า่ มอื และฝา่ เทา้ ปอ้ งกันได้โดยเพียง
หยุดกนิ รา่ งกายจะค่อย ๆ ปรบั สภาพและ
กลับมาเปน็ ปกติ

XANTHOPHYLL
แซนโทฟิลล์

เปน็ รงควัตถุสีเหลอื งท่พี บในธรรมชาติ เปน็
หนง่ึ ในสารกลมุ่ แคโรทนี อยด์ มีสูตรเคมีคอื
C40H56O2[1] ค้าว่า "แซนโทฟลิ ล์" มาจากคา้
ในภาษากรกี ξανθός (xanthos
แปลวา่ "เหลอื ง")[2] และ φύλλον
(phyllon แปลว่า "ใบไม้")[3] เนอื่ งจากพบ
เป็นแถบสเี หลืองบนแผ่นทดสอบท่ผี ่าน
กระบวนการโครมาโทกราฟี

PHYCOBILIN

ไฟโคบิลิน

เปน็ สารสี ท่ีชว่ ยรับพลังงาน แสงของ
สาหรา่ ย เน่อื งจากสามารถดดู กลนื คล่นื
แสงชว่ งแสงสเี ขียวซงึ่ คลอโรฟิลล์ ไม่
สามารถดูดกลนื มา

GROUND STATE

สถานะพืน

สถานะปกตขิ องออะตอมซ่ึงจะมีพลงั งานระดับ
ต่้า สุดค่าหน่งึ โดยปกติ
อเิ ลก็ ตรอนจะอย่ในระดับ พลังงานต่า้ สุดค่านี
จนกวา่ จะได่ร้บพลังงานจากภายนอกมากพอ
จงึ จะขนึ ไปอย่ใู นระดบั
พลงั งานท่ีสูงกวา

EXCITED STATE

สถานะกระตุ้น

อะตอมที่ได้รับพลงั งานเพมิ่ ขึน ทา้ ให้
อิเล็กตรอนถกู กระตุ้นให้อยู่ในระดับพลังงาน
สูงขึน ที่สถานะกระตนุ้ อะตอมจะไม่
เสถียร เนือ่ งจากมพี ลงั งานสูง

OXIDIZING AGENT

ออกดไิ ซส์

ปฏิกิริยาเพิม่ ประจุ[บวก] น่นั คือจา่ ย e-

REDUCING AGENT
รดี ิวส์

สารทไี่ ปลดประจุ[บวก]ของคนอ่นื นั่น
คอื จา่ ยe-

ANTENNA

แอนเทนนา

โครงสรา้ งของโปรตีนและกลมุ่ ของสาร
สีทท่ี ้าหน้ารบั ส่งพลงั งาน

REACTION CENTER
ศนู ย์กลางปกิกิริยา

เป็นรงควตั ถชุ นดิ คลอโรฟิลล์ เอ
ชนิดพิเศษ

CYCLIC ELECTRON
TRANSFER

การถ่ายทอดอเิ ลก็ ตรอนแบบเป็นวฏั จกั ร

เป็นการถ่ายทอดอิเลก็ ตรอนในระบบ
แสง I เพยี งระบบเดยี ว
มกี ารถ่ายทอดอิเลก็ ตรอนจาก P700 ไป
ยัง Ferridoxin, Cytochrome Complex,
Plastocyanin และ PSI
มีการสร้าง ATP ผ่านทาง Cytochrome
Complex

NON-CYCLIC ELECTRON
TRANSFER

การถ่ายทอดอิเล็กตรอนแบบไม่เป็นวัฏจกั ร

เป็นการถา่ ยทอดผ่านทงั ระบบแสง I และ ระบบแสง II
มกี ารแตกตัวของน้า
สารสีใน PSI และ PSII ได้รบั การกระตนุ้ จากพลังงาน
แสงพร้อมกัน P700 ในระบบแสง I จะถา่ ยทอด
อเิ ล็กตรอนใหก้ ับ Ferridoxin และสง่ ไปยงั NADP+ ทา้
ให้ P700 ขาดอิเลก็ ตรอนซ่ึงได้รับทดแทน
จาก Plastocyanin
Plastocyanin จะรับอเิ ลก็ ตรอนมาจาก PSII มาทดแทน
โดย P680 ท่ไี ดร้ บั การกระตนุ้ จากพลงั งานแสง และ
ถา่ ยทอดอเิ ลก็ ตรอนให้กบั Plastoquinone และส่งต่อไป
ยัง Cytochrome Complex และ Plastocyanin ตามลา้ ดบั
เม่อื PSII สญู เสยี อิเลก็ ตรอน จะได้รับทดแทนจาก
ปฏกิ ริ ิยา Photolysis หรอื Hill Reaction โดย
มี Mn2+ และ Cl- เปน็ ตวั กระตนุ้ และมีแสงเปน็ ตัวชว่ ย
กระตนุ้ ทางอ้อม

STORMA

สโตรมา

สว่ นทอ่ี ยภู่ ายนอกกรานมั ซงึ่ ประกอบดว้ ย
ของเหลวทเ่ี ปน็ แหล่งของเอนไซมท์ เี่ กย่ี วขอ้ งกับ
ปฏิกริ ยิ าท่ไี มต่ อ้ งใชแ้ สง

GRANUM
กรานุม

สร้างขึนจากส่วนหนึ่งของเยอ่ื หมุ้ ชันในของคลอโรพ
ลาสต์ ทลาคอยดเ์ รียงซ้อนกันเป็นตัง

THYLAKOIDS
ไทลาคอยด์

เปน็ โครงสร้างทใ่ี ชร้ บั พลงั งานจาก
แสงเพื่อใช้ในการสงั เคราะหด์ ้วยแสง
สรา้ งขนึ จากส่วนหนงึ่ ของเย่ือหมุ้ ชนั ใน
ของคลอโรพลาสต์

LUMEN
ลเู มน

ในไทลาคอยด์มโี พรงอยภู่ ายใน

CARBOXYLATION
คารบ์ อกซิเลชัน

เปน็ ขนั ตอนท่ี ribulose-1,5-
bisphosphate (RuBP) เข้ารวมกับ CO2
และเกดิ เป็น 3-phosphoglycerate 2
โมเลกุล ซง่ึ เป็นสารเสถียร (stable
intermediate) ตวั แรกของ Calvin
cycle

REDUCTION
รดี ักชัน

เป็นขนั ตอนที่ 3-phosphoglycerate
ถูก reduced เกิดเปน็
glyceraldehyde-3-phosphate ซ่ึงเปน็
สารประเภทน้าตาล ขนั ตอนนจี ะมกี าร
ใช้สารพลงั งานสูงทีไ่ ด้จากปฏิกิริยาแสง
คือ ATP และ NADPH

REGENERATION
การงอกใหม่

เปน็ ขนั ตอนทจี่ ะสร้างโมเลกลุ RuBP
ขึนมาอีกครงั หนึ่ง เพ่ือวนกลับไปเปน็
ตวั รบั CO2 ในรอบต่อไป ในขันตอน
นีต้องอาศยั พลังงานจาก ATP ซ่ึงได้
จากปฏกิ ริ ิยาแสง

PHOTORESPIRATION

โฟโตเรสไพเรชนั

เป็นปฏกิ ริ ยิ าออกซิเดชันท่เี กดิ ขนึ ไดร้ ะหวา่ งการตรงึ
คารบ์ อนในพชื ใช้ออกซิเจนและปลอ่ ย
คาร์บอนไดออกไซด์ เกิดขนึ ในขณะท่มี แี สงจงึ เรยี กวา่
การหายใจแสง แต่จะต่างจากการหายใจที่ไมม่ กี าร
สรา้ ง ATP ในปฏิกริ ิยานี และทา้ ให้ประสทิ ธภิ าพ
ของการตรงึ คารบ์ อนลดลง[1] เกดิ ขึนเม่อื
คารบ์ อนไดออกไซด์ ในใบต่้ากว่า 50 ppm RuBP
carboxylase จะไม่จบั กับคาร์บอนไดออกไซด์แตจ่ ะจบั
กบั ออกซิเจนแทน ท้าใหเ้ ปลี่ยน RuBP ไปเป็น3-
ฟอสโฟกลเี ซอเรตและฟอสโฟไกลโคเลต 3-ฟอสโฟก
ลเี ซอเรตที่ไดจ้ ะเข้าวฏั จักรคลั วิน สว่ นฟอสโฟไกลโค
เลตถูกเปลยี่ นเปน็ ไกลโคเลต

STARCH
แป้ง

สารอาหารพวกคาร์โบไฮเดรตท่มี ขี นาด
โมเลกลุ ใหญ่ ประกอบดว้ ยนา้ ตาล
โมเลกลุ เด่ียวเปน็ จ้านวนมาก เมอื่ ยอ่ ย
สลายโดยเอนไซมห์ รอื ต้มกบั สารละลาย
กรดจะได้กลูโคส

SUCROSE
น้าตาล

นา้ ตาลโมเลกลุ คู่ชนดิ หนึ่ง� สตู ร
โมเลกลุ คอื C12H22O11 เกิดจากนา้ ตาล
โมเลกุลเดี่ยว 2 โมเลกุล คอื ฟรักโทส
และกลโู คส มาเรียงตอ่ กัน นา้ ตาลชนิด
นีพบในออ้ ยซ่ึงนา้ มาทา้ เป็นนา้ ตาลอ้อย
หรือน้าตาลทราย

CALVIN CYELE
วฎั จักรคลั วนิ

เปน็ ลา้ ดบั ของปฏกิ ิริยาทางดา้ นชวี เคมี
เกดิ ขึนในสโตรมาของคลอโรพ
ลาสต์ บางครังเรียกปฏกิ ิรยิ านีวา่ ปฏิกริ ยิ า
ช่วงทีไ่ ม่ใช้แสง วฏั จกั รคลั วิน

FATTY ACID
กรดไขมนั

เปน็ กรดคาร์บอกซิลิก (carboxylic acid)
ซง่ึ มหี างเป็นโซ่แบบ อะลิฟาติก (aliphatic)
ยาวมีทงั กรดไขมนั อม่ิ ตัว (saturated) และ
กรดไขมนั ไมอ่ ่ิมตวั (unsaturated) กรด
ไขมนั จะมีคารบ์ อน อย่างนอ้ ย 8 อะตอม
และสว่ นใหญ่จะเป็นจ้านวนเลขคู่ เพราะ
กระบวนการชวี สงั เคราะห์ ของกรดไขมนั จะ
เปน็ การเพิมโมเลกุลของอะซเิ ตต ซ่ึงมี
คาร์บอน อยู่ 2 อะตอม

PHOTOSYSTEM I;PSI
ระบบแสง

P700 ทา้ หน้าท่ีรบั พลงั งานแสง ซง่ึ
ประกอบดว้ ยรงควตั ถชุ นิดสา้ คญั คอื
คลอโรฟลิ ล์ เอ ชนิดพิเศษ รบั แสงทมี่ ีความ
ยาวคลน่ื 683 และ 700 นาโนเมตร ไดด้ ี
พบในพชื และสาหร่ายทุกกล่มุ

PHOTOSYSTEM II;PSII
ระบบแสง

P800 ทา้ หน้าท่รี ับพลงั งานแสง

CARBON DIOXIDE
COMPENSATION POINT
คารบ์ อนไดออกไซดค์ อมเพนเซชนั พอยต์

จุดทอี่ ตั ราการแลกเปลีย่ น
คาร์บอนไดออกไซด์สทุ ธิมีค่าเท่ากับศูนย์
(อัตราการตงึ คาร์บอนไดออกไซด์เพือ่ ใช้
ในการสังเคราะหด์ ว้ ยแสง มคี า่ เมา่ กับ
อัตราท่พี ืชปลอ่ ยคารบ์ อนไดออกไซด์
ออกมา เพื่อ หายใจ)

CARBON DIOXIDE
SATURATION POINT

จุดอ่มิ ตวั ของคารบ์ อนไดออกไซด์

จดุ สูงสุดที่คาร์บอนไดออกไซด์มี

ผลตอ่ การสงั เคราะหด์ ว้ ยแสง จุดนี
จะถกู กา้ หนดดว้ ย Biochemical
Limitations (พวกปริมาณเอนไซม์
และ ปริมาณสารที่ชว่ ยใน
กระบวนการสงั เคราะห์ มกั เป็นตวั
จา้ กดั )

LIGHT SATURATION POINT

จุดอม่ิ ตัวของแสง

จุดสูงสุดทแี่ สงมผี ลต่ออตั ราการ
สงั เคราะหดื ว้ ยแสง ถา้ ไดร้ ับแสง
มากกวา่ นี ปริมาณ ATP และ
NADPH จะเกินกวา่ ปรมิ าณทีว่ ฏั จกั รคัล
วนิ น้าไปใช้ ถา้ แสงทีม่ าสงู กวา่ เส้น
Maximum net photosynthetic rate
แลว้ แสงจะไม่ใชป้ จั จัยท่ีส่งผลต่ออัตรา
การสังเคราะห์ดว้ ยแสงอกี ต่อไป

LIMITING FACTOR
ปจั จยั ก้าจัด

ปจั จยั ท่มี ผี ลในการจ้ากัดการเจริญเติบโต
การแพรพ่ ันธุ์ หรือการกระจายของ
ส่ิงมีชวี ิตในระบบนเิ วศ Limiting
factors. ปจั จัยจ้ากดั ในระบบนเิ วศของ
สงิ่ มีชวี ติ นันแบง่ ออกไดเ้ ป็นสองประเภท
เพ่ือควบคุมปรมิ าณของส่ิงมชี ีวติ ให้ระบบ
นิเวศคงอย่ใู นสภาวะสมดลุ

LIGHT COMPENSATION POINT

ไลตค์ อมเพนเซชนั พอยห์ าคา่ ชดเชยแสง

แสดงถึงจดุ ท่ีท้าให้อตั ราการสังเคราะห์
ด้วยแสงซึ่งจะดูด คาร์บอนไดออกไซด์
และ คายออกซิเจน เท่ากับ อตั ราการ
หายใจซึง่ ดูดออกซเิ จน และ คาย
คารบ์ อนไดออกไซดน์ นั เอง

午後
Bay!