การสังเคราะห์ด้วยแสง

การสงั เคราะหดว ยแสง 1

เอกสารประกอบการเรียนแบบหน่วยสมบูรณ์
เน้นการเรียนรู้แบบกระตือรือร้น

รายวชิ าเพม่ิ เติม ชีววทิ ยา 3 รหัสวชิ า ว 30243
ช้ันมธั ยมศึกษาปี ที่ 5

เร่ือง
การสังเคราะห์ด้วยแสง

โดย
นางกานต์นารี ธรรมครบุรี
ครู วทิ ยฐานะชํานาญการพเิ ศษ
โรงเรียนปากเกร็ด จังหวดั นนทบุรี
สังกดั สํานักงานเขตพืน้ ท่กี ารศึกษามธั ยมศึกษา เขต 3

การสังเคราะหดว ยแสง 2

หนว ยการเรียนรทู ่ี 1

การคน ควาที่เกี่ยวขอ งกับ
การสงั เคราะหดวยแสง

ท่มี า : http://www.myfirstbrain.com/thaidata/image.

การสังเคราะหดวยแสง 3

สาระการเรยี นรู
1. การทดลองของฌอง แบบติสท แวน เฮลมองท
2. การทดลองของ โจเซฟ พรสิ ตล ีย
3. การทดลองของ แจน อนิ เก็น ฮซู
4. การทดลองของนิโคลาส ธีโอดอร เดอ โซซรู 
5. การทดลองของแวน นลี
6. การทดลองของโรบนิ ฮลิ ล
7. การทดลองของ แดเนยี ล อารนอน

ผลการเรียนรู
สืบคนขอมลู วเิ คราะห อภิปราย และสรุปผลการคนควา ของนกั วทิ ยาศาสตรในอดีตจนถึง

ปจ จบุ นั เก่ยี วกับกระบวนการสงั เคราะหดวยแสง
จุดประสงคก ารเรียนรู

1. ระบชุ ่อื นกั วทิ ยาศาสตร วตั ถุดบิ และผลติ ภณั ฑทเี่ กี่ยวของกับการคนควา ในกระบวนการ
สงั เคราะหดวยแสง

2. วเิ คราะหและอธบิ ายผลการทดลองของนักวิทยาศาสตรในอดีต เกี่ยวกบั วัตถดุ ิบ ผลิตภณั ฑ
และปจจยั ของกระบวนการสังเคราะหด ว ยแสง

3. สรุปผลการคน พบปฏกิ ริ ิยาการสังเคราะหด ว ยแสงท่ีไดจ ากการทดลองของนักวทิ ยาศาสตร
4. นําเสนอและชื่นชมผลงานของนักวทิ ยาศาสตรท่ีศึกษาเก่ยี วกบั กระบวนการสังเคราะห

ดว ยแสง

การสงั เคราะหด ว ยแสง 4

หนวยการเรยี นรทู ่ี 1 เร่ือง การคน ควา ทีเ่ กีย่ วของกับการสังเคราะหด วยแสง

ลาํ ดบั แนวคดิ ภายในหนว ย
การทดลองของฌอง แบบติสท แวน เฮลมองท ค.ศ.1648 ไดขอ สรุปวา
การสังเคราะหดว ยแสงของพืชตองใชน ้ําเปน วัตถดุ บิ

การทดลองของ โจเซฟ พริสตล ีย ค.ศ.1772 ไดข อ สรุปวา
พชื สามารถเปลีย่ นอากาศเสยี เปนอากาศดไี ด
การทดลองของ แจน อนิ เก็น ฮูซ ค.ศ.1779 ไดขอสรุปวา พืชสามารถเปลยี่ นแกส คารบอนไดออกไซด
เปนแกสออกซเิ จนไดเ ม่ือรับแสงและยงั สามารถผลติ สารอินทรียจ ากกระบวนการไดดวย
การทดลองของนิโคลาส ธีโอดอร เดอ โซซูร ค.ศ.1804 ไดข อสรปุ วา นํ้าหนักของพืชเพม่ิ ขน้ึ ไดมา
จากแกสคารบ อนไดออกไซดและนา้ํ ที่พืชไดร บั
การทดลองของแวน นลี ค.ศ.1930 ไดขอสรุปวา กระบวนการสังเคราะหด ว ยแสงของแบคทเี รยี คลาย
กับพชื แตใ ชแกส ไฮโดรเจนซลั ไฟดเ ปนวัตถุดิบแทนการใชน าํ้ ทาํ ใหไ ดแกส ซลั ไฟด
การทดลองของโรบนิ ฮิลล ค.ศ.1932 ไดขอสรุปวา มีการแตกตวั ของนํ้าโดยพลังงานแสง และให
O2 เกดิ การเคลื่อนยายอิเล็กตรอนโดยมสี ารรบั อเิ ลก็ ตรอนโดยไมเกีย่ วขอ งกบั วัตถดุ ิบ CO2

การทดลองของ แดเนยี ล อารนอน ค.ศ. 1951 ไดขอสรปุ วาการสงั เคราะหดวยแสง
ประกอบดว ย 2 ขัน้ ตอนใหญ คอื ปฏิกริ ิยาตองใชแสง และปฏิกริ ยิ าท่ีไมตองใชแสง
ทั้งสองปฏกิ ริ ยิ าเกดิ ตอเนื่องกันไป

การสงั เคราะหดว ยแสง 5

ผงั มโนทัศนหนวยการเรยี นรูท ี่ 1
เรื่อง การคน ควาท่เี กย่ี วขอ งกบั การสงั เคราะหดว ยแสง

การทดลองของ การทดลองของ
ฌอง แบบตสิ ท แวน เฮลมองท โจเซฟ พริสตลยี 

การทดลองของ การคน ควาทีเ่ กยี่ วของกับ การทดลองของ
แดเนยี ล อารน อน การสงั เคราะหด ว ยแสง แจน อินเก็น ฮซู

การทดลองของโรบิน ฮิลล การทดลองของ
นิโคลาส ธีโอดอร เดอ โซซูร

การทดลองของแวน นีล

การสังเคราะหด วยแสง 6

1. การคน ควาทเี่ กยี่ วขอ งกับการสงั เคราะหดว ยแสง

ในระบบนิเวศ ประกอบดวยสิ่งมีชีวิตหลายชนิด แตละชนิดจะมีหนาท่ีแตกตางกันไป พืชทํา
หนาท่ีเปนผูผลิตอาหารใหแกระบบนิเวศโดยพืชมีคลอโรฟลลซึ่งสามารถจับพลังงานแสงอาทิตยแลว
เปล่ียนพลังงานแสงอาทิตยใหเปนพลังงานเคมีในรูปของสารอาหารได การศึกษาเก่ียวกับขั้นตอนและ
กระบวนการของการสังเคราะหดวยแสงไดเริ่มศึกษามานานแลว ในปจจุบันเปนท่ีเขาใจและทราบ
รายละเอียดกันอยางดี เนื่องจากนักวิทยาศาสตรแ ตละยุคแตละสมัยไดค น ควาหาความรูตางๆตอ เน่ืองกัน
จนถึงปจจบุ ัน

การคนควา ทเ่ี กีย่ วของกับกระบวนการสังเคราะหดวยแสง
มีนักวทิ ยาศาสตรหลายทา นไดศกึ ษาเก่ียวกับกระบวนการสังเคราะหด วยแสงและความรูตางๆก็
ไดเริม่ เปด เผยขึน้ ทลี ะเล็กละนอย ดงั นี้
1. ฌอง แบบติสท แวน เฮลมองท (Jean Baptiste Van Helmont) นกั วิทยาศาสตร
ชาวเบลเยี่ยมไดทําการปลูกตนหลวิ หนัก 200 ปอนด ในกระถางทม่ี ีฝาปด รดนา้ํ ตน หลิวดวยนํ้าฝนอยาง
เดียวทุกวัน เปนระยะเวลา 5 ป เมื่อส้ินสุดการทดลอง เขานําตนหลิวที่ไมมีดินติดอยูที่รากไปช่ัง
ปรากฏวาตนหลิวหนัก 169 ปอนด 3 ออนซ จากน้ันรวบรวมดินท้ังหมดท่ีใชปลูกตนหลิว นําไปทําให
แหงและช่ังน้ําหนัก ปรากฎวานํ้าหนักของดินแหงลดลงจากเดิมกอนใชปลูกตนหลิวเพียง 2 ออนซ
เทาน้ัน แวน เฮลมองทไดสรปุ วา น้าํ หนักของตนหลวิ ทเ่ี พ่ิมข้นึ นน้ั มาจากนํา้ เทาน้ัน ตามขน้ั ตอนดังนี้

ชงั่ ดนิ ที่อบแลว ใสใ นกระถางและปลกู รดนํา้ ฝนและนา้ํ กลั่น
หนกั 200 ปอนด ตน หลวิ หนัก 5 ปอนด ถอนตน หลวิ และชง่ั
พบวาหนกั 169 ปอนด 3 ออนซ

พืชเจริญเติบโต สรุป อบดนิ ทเี่ หลือและชงั่ นํ้าหนัก
โดยอาศยั น้ําอยา งเดียว นา้ํ หนักหายไป 2 ออนซ

ภาพท่ี 1-1 ไดอะแกรมสรุปการทดลองของแวน เฮลมองท
( ทมี่ า: http://www.chanpradit.ac.th )

แวน เฮลมองท ไดปดกระถางที่ปลูกตนหลิวเพ่ือปองกันการสูญหายของดินในกระถางและจากการ
ทดลองพบวา น้ําหนักของดินลดนอยมาก เขาจึงสรุปวานํ้าเปนสาเหตุท่ีทําใหพืชเจริญเติบโตเพียง
อยางเดียว โดยเขาลมื ไปวาพืชยงั มีสง่ิ แวดลอ มอืน่ นอกจากดินและนํา้ คือ อากาศ แสง อุณหภูมิ

การสังเคราะหดว ยแสง 7
ซึ่งมีความสําคัญตอการเจริญเติบโตของพืช เชนเดียวกันการท่ีเขาใชนํ้าฝนหรอื นํ้ากล่ันรดตนหลิวก็เพื่อ
แสดงใหเห็นวานํ้าที่ใชน้ันไมมีสารตางๆเจือปน เพ่ือปองกันไมใหนํ้าหนักของดินเปลี่ยนแปลง เน่ืองจาก
นํ้าท่ีใชรดตนหลิวมีสารหรือพวกแรธาตุปนอยู และเปนการแสดงใหเห็นดวยวาน้ําเทานั้นที่ทําใหพืช
เจริญเติบโต

นาํ้ หนกั ตน หลิว = 5 ปอนด น้ําหนกั ตนหลวิ = 169 ปอนด 3 ออนซ
นํ้าหนักดนิ = 200 ปอนด นา้ํ หนกั ดนิ = 199 ปอนด 14 ออนซ

ภาพท่ี 1-2 การทดลองการปลูกตน หลิวของ แวน เฮลมองท
( ทมี่ า : http://www.chanpradit.ac.th/ )

2. โจเซฟ พริสตล ีย (joseph priestley) นักเคมีชาวอังกฤษไดทําการทดลองจุดเทียนไข
และเลยี้ งหนูในครอบแกว ดังภาพที่ 1-3

การสงั เคราะหดวยแสง 8

ภาพที่1- 3 การทดลองของโจเซฟ พริสตล ยี 
( ทม่ี า : http://kunnigar.blogspot.com)

จากการทดลอง พบวาแกสท่ีหนูตองการใชในการหายใจเปนแกส ชนิดเดยี วกนั กบั แกส ที่ชวยให
เกิดการลกุ ไหม และพบวาพืชสีเขียวสามารถเปลย่ี นอากาศเสยี ทเี่ กิดจากการหายใจออกของสตั วและการ
ลุกไหมใ หกลายเปนอากาศดี ดังสมการ
พืชสเี ขียว
อากาศเสีย อากาศดี

3. แจน อินเก็น ฮซู (Jan Ingen Housz) นายแพทยชาวดัตช ไดทําการทดลอง
ดังภาพที่ 1-4

ภาพที่ 1-4 การทดลองของแจน อินเก็น ฮซู
( ทีม่ า : http://kunnigar.blogspot.com )

การสังเคราะหดวยแสง 9

จากการทดลองแสดงใหเห็นวาการเปล่ียนอากาศเสยี เปนอากาศดีของพืชนั้น จะเกิดเฉพาะสวน
ที่มีสีเขียวเทาน้ัน และจะตองมีแสงสวางดวย ในท่ีไมมีแสงพืชจะทําใหเกิดอากาศเสีย และพบวา
การสรางอาหารของพืชนน้ั พืชจะเก็บธาตุคารบอนไวใ นรูปของอินทรียสาร ดังสมการ

คารบ อนไดออกไซด แสงสวาง สารอินทรยี  + ออกซิเจน
พชื สเี ขียว

4. นีโคลาส ธี โอดอร เดอโซซูร (Nicolas Theodere de Soussure) นักวิทยาศาสตร
ชาวสวิส ไดทําการทดลองใหเห็นวาในการสรางอินทรียสารของพืชจําเปนจะตองใชนํ้าและแกส
คารบอนไดออกไซด ดงั สมการ
แสงสวา ง
6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2
พืชสีเขยี ว
5. ซี.บี. แวน นีล (C.B.Van Niel) นักจุลชวี วทิ ยาชาวอเมรกิ ัน แหงมหาวิทยาลัยสแตนฟอรด
ไดทดลองใหเห็นวา การสงั เคราะหดว ยแสงของพืช และแบคทเี รียบางชนดิ มคี วามคลายกนั ดังสมการ
แสงสวา ง
CO2 + 2H2S CH2O +2S + H2O
แบคทรี ีโอคลอโรฟล ล

6. ซามวล รูเบน (Samuel Ruben) และ มารติน คาเมน (Martin Kamen)ไดทําการ
ทดลองและพิสูจนใหเห็นวาแกสออกซิเจนท่ีไดจากกระบวนการสังเคราะหดวยแสงเปนแกสออกซิเจน
ท่มี าจากโมเลกุลของนํา้ ไมใชไ ดมาจากโมเลกุลของแกส คารบอนไดออกไซด

ภาพที 1-5 การทดลองของซามวล รเู บน และมารต นิ คาเมน
(ท่มี า : https://www.myfirstbrain.com)

การสงั เคราะหดวยแสง 10

ดงั สมการ

6CO2 + 12H 2O18 แสงสวาง C6H12O6 + 6H2O + 6O128
พืชสีเขียว

7. โรบิน ฮิลล (Robin Hill) ไดทาํ การทดลองโดยผา นแสงลงไปในของผสมซึ่งมคี ลอโรพลาสต
จากใบผักโขม และมเี กลอื เฟอริกอยูพบวาเกลือเฟอรกิ เปลี่ยนเปน เกลือเฟอรสั ดังน้ี

1. คลอโรพลาสต + น้ํา + เกลือเฟอริก แสง แกส ออกซิเจน + เกลือเฟอรัส

และถา หากไมมเี กลอื เฟอริกอยูดว ยจะไมเกดิ แกส ออกซิเจน

2. คลอโรพลาสต + น้ํา แสง ไมมีแกส ออกซเิ จนเกดิ ขึน้

ในปฏิกิริยาที่ 1 การท่ีเปนเชนน้ี เนื่องจากสารเฟอริกรับไฮโดรเจนจากโมเลกุลของน้ําแลว
เปลีย่ นเปน สารเฟอรัส สวนออกซิเจนจากนํ้าจะถูกปลอยออกมาเปนแกสออกซิเจนอิสระ (แสดงวา มีการ
แตกตวั ของนา้ํ เปนไฮโดรเจนและออกซิเจน)

ในปฏิกิริยาที่ 2 การไมมีสารเฟอริก ซึ่งเปนตัวรับไฮโดรเจนอยูดวยทําใหไมมีการแตกตัวของ
โมเลกุลนํ้าจึงไมมีแกสออกซิเจนเกิดขึ้น ดังนั้นถาหากขาดตัวรับออกซิเจนปฏิกิริยาน้ีจะเกิดไมไดเลย
ตัวรับไฮโดรเจนมีหลายชนิด เชน เฟอริกไซยาไนด (ferric cyanide) เมทีลีนบลู (methylene blue)
ตัวรับไฮโดรเจนในพืชคือ สารประกอบซึ่งเปล่ียนแปลงมาจากวิตามินบี5 (niacin) คือ นิโคทินาไมด
อะดีนีน ไดนิวคลีโอไทด ฟอสเฟต (nicotinamide adenine dinucleotide phosphate) เขียนยอ
วา NADP+ สารตวั น้ีมคี วามสาํ คญั ในการสรา งนา้ํ ตาลกลูโคส ในกระบวนการสังเคราะหด ว ยแสง

โรบิน ฮิลลจึงสรุปวา ถามีสารรับอิเล็กตรอน นํ้าก็จะแตกตัวใหแกสออกซิเจนโดยไม
จําเปนตองมีแกสคารบอนไดออกไซด ปฏิกิริยานี้จะเกิดขึ้นโดยคลอโรพลาสตไดรับพลังงานจากแสง
และมีการแตกตัวของน้ําโดยใชพลังงานแสงเปนตัวชวยปฏิกิริยานี้จึงมีช่ือเรียกวา ปฏิกิริยาของฮิลล
(Hill’s reaction)

การสังเคราะหด ว ยแสง 11

8. แดเนียล อารนอน (Daniel Arnon) และคณะแหงมหาวิทยาลัยแคลิฟอรเนียที่
เบิรกเลย ไดศึกษารายละเอียดของฮิลล โดยที่อารนอนคิดวา ถาใหสารตางๆเชน ADP หมูฟอสเฟต
NADPH + H+ + CO2 และแสงแกสารละลายคลอโรพลาสต จะเกิดการสังเคราะหดวยแสง และได
นํ้าตาลเกิดข้ึน แตถา ไมม ี CO2 พบวาปฏิกริ ิยาเกิดขน้ึ แตไมไดน ้ําตาล ดงั สมการที่ 1

แสง NADPH+H++ ATP+O2
1. คลอโรพลาสต + H2O + NADP+ +ADP+Pi

อารน อนไดท ดลองตอโดยไมให NADP+ และ CO2 พบวา มี ATP เกิดข้ึนแตไมมีนํา้ ตาล และ O2
ดงั สมการท่ี 2
แสง
2. คลอโรพลาสต +H2O+ADP+Pi ATP

จากสมการท่ี 1 และ 2 แสดงวา เมอ่ื มีคลอโรพลาสตส ามารถสราง ATP และ NADPH+H+ หรือ
ATP อยา งเดียวก็ได ซ่งึ กแ็ ลว แตป จจัยที่มีอยูในคลอโรพลาสต ตอมาอารน อนไดท ดลองตอโดยให CO2
, NADPH+H+ และ ATP โดยไมใหแ สง พบวาเกดิ นา้ํ ตาลไดดงั นี้

3. คลอโรพลาสต + CO2 +NADPH+H+ + ATP นาํ้ ตาล + ADP+NADP+

อารนอนจงึ สรุปไดวา บทบาทของปฏกิ ิริยาท่ตี องใชแสงคือ การสรา ง ATP และ NADPH+H+
ท่ีจะนําไปใชในการรีดวิ ซ CO2 ใหเ ปนคารโบไฮเดรตโดยไมตองใชแสงสวาง

กจิ กรรมที่ 1.1 ยอ นรอยนักวทิ ยาศาสตร

ตอนที่ 1
ใหนักเรยี นอานเนื้อหาขอมูลขางตน แลว ทาํ ตามขอ แนะนําดงั น้ี
1. วงกลมสนี ํา้ เงนิ ขอความทเี่ ปนชอ่ื นกั วทิ ยาศาสตรท่คี นควา เกีย่ วกบั การสังเคราะหดวยแสง
2. ขดี เสนใตส นี ้าํ เงนิ ขอความท่แี สดงถงึ วัตถุดิบที่ใชในกระบวนการสงั เคราะหดวยแสงของ

นักวิทยาศาสตรแตละคน
3. ขีดเสน ใตส ีแดง ขอความทแี่ สดงถงึ ผลติ ภณั ฑท ี่ไดจ ากกระบวนการสงั เคราะหดว ยแสงของ

นักวทิ ยาศาสตรแตละคน
4. นําขอมูลท่ีไดไปตอบคําถามในตอนที่ 2

การสังเคราะหดว ยแสง 12

ตอนท่ี 2

จากกิจกรรมท่ี 1.1 ตอนท่ี 1 ใหน กั เรียนระบุชื่อนักวทิ ยาศาสตร วตั ถุดิบ และ ผลิตภัณฑท ีเ่ ก่ียวของ
กบั กระบวนการสงั เคราะหด วยแสงของนักวิทยาศาสตรต ามลาํ ดับ

นักวทิ ยาศาสตร วัตถดุ บิ ผลิตภณั ฑ

การสงั เคราะหด วยแสง 13

กิจกรรมท่ี1.2 วเิ คราะหผลการคนควา เกีย่ วกับการสังเคราะหดว ยแสง
จากการสืบคนผลการคน ควา ของนักวทิ ยาศาสตรในอดตี จนถงึ ปจ จุบัน ใหน กั เรียนตอบคําถาม

ตอไปนใ้ี หถ กู ตองและสมบูรณ
1. นกั เรยี นคดิ วา การทดลองของแวน เฮลมองท เหตุใดตองมีฝาปด กระถาง และลักษณะของฝาที่

ปดจะตองมลี กั ษณะพเิ ศษอยางไร
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
2. จากการทดลองของโจเซฟ พริสตล ยี  นกั เรียนจะตง้ั สมมตฐิ านวา อยา งไร
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
3. จากการทดลองของซามวล รเู บน และมารตนิ คาเมน ออกซเิ จนที่ไดจ ากกระบวนการ
สงั เคราะหด วยแสงมาจากโมเลกลุ ของสารใด
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
4. จากผลงานของนักวิทยาศาสตรท เ่ี กี่ยวกับกระบวนการสงั เคราะหด ว ยแสง นักเรยี นคิดวาสงิ่ ใด
เปนการยืนยันวา O2 ท่ีเกิดจากการสงั เคราะหด วยแสงมาจาก H2O ไมใ ช CO2
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
5. แวน นลี พบวา แบคทีเรียกํามะถันสมี วง ใชแ กสไฮโดรเจนซัลไฟต และปลดปลอ ยกํามะถัน
ออกมาซึ่งไมใช O2 ดงั ท่พี บในพชื นกั เรียนจะแปรผลการคน พบของแวน นีลไดอยางไร
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................

การสังเคราะหดว ยแสง 14

กจิ กรรมท่ี 1.3 ขอสรุปการคน ควา

คําช้ีแจง ใหน ักเรยี นนําหมายเลขบนชือ่ ของนกั วทิ ยาศาสตรต อไปนี้ไปใสใ นหนาขอความดานลาง

1 2 3 4
โรบนิ ฮิลล แดเนยี ล อารนอน โจเซฟ พริสตล ยี  เดอร โซซูร

5 6 7
แวน เฮลมองท อินเก็น ฮูซ แวน นีล

.......นํ้าหนักของพชื ทเ่ี พิ่มขึน้ มาจากน้าํ เทาน้ัน
.......การสังเคราะหดว ยแสงประกอบดวยปฏกิ ริ ยิ าทตี่ องใชแสงและไมตองใชแสงเกดิ

ตอ เนือ่ งกนั ไป
.......โมเลกุลของน้าํ เกิดการแตกตัวและใหแกส ออกซิเจน
.......นาํ้ หนกั ของพืชที่เพ่ิมขนึ้ มาจากนํ้าหนักของนํ้าและแกส คารบ อนไดออกไซด
.......พืชสามารถเปลี่ยนอากาศเสยี เปนอากาศดีได
.......พชื จะเปลย่ี นแกส คารบ อนไดออกไซดเปนแกสออกซิเจนเม่อื ไดร ับแสง
.......การสังเคราะหด ว ยแสงของพืชและแบคทเี รยี บางชนดิ มคี วามคลา ยกัน

การสงั เคราะหด วยแสง 15
กจิ กรรมที่ 1.4 คนหานกั วิทยาศาสตร

สมมตใิ หก ลมุ ของนักเรยี นเปนนักวทิ ยาศาสตรท ่ีทําการศึกษาเกย่ี วกับการสงั เคราะห
ดวยแสง และไดทดลองสาํ เร็จจงึ อยากเปดเผยขอมูลใหกบั คนทัว่ ไปทราบ จงึ จดั ทําขอมูลท่ี
นักเรยี นสืบคนขอมูลมาเขียนใสแ ผน พับแบบตา งๆ และขอ มูลทน่ี ักเรยี นจะตองนาํ เสนอใน
แผน พบั คือ

- ชือ่ นกั วทิ ยาศาสตร
- ขอ มลู สว นตวั ของนักวิทยาศาสตร
- การทดลองที่นักวิทยาศาสตรศ ึกษาเก่ยี วกบั การสงั เคราะหดวยแสง
- สรปุ ผลการทดลองของนักวิทยาศาสตร
นกั เรียนนาํ แผน พับไปติดไวบ รเิ วณที่กาํ หนด หลังจากนัน้ นักเรยี นแตล ะกลมุ รว มกนั
เดินดผู ลงานของเพื่อนพรอมประเมินผลงานตามเกณฑท ่ีกําหนด โดยติดสติกเกอรร ูปการต ูน
แทนคะแนนไวท ผ่ี ลงานเพื่อน ยกเวนกลมุ ตนเอง

คน้ พบแลว้ ตอ้ ง
บอกตอ่ นะครับ

การสังเคราะหด วยแสง 16

กิจกรรมต๋ัวออก (Exit Ticket) 3-2-1
ใหน กั เรยี นเขยี นสรุป ความรู ความคดิ และผลการปฏบิ ัตกิ จิ กรรม

ความรูใหมท่ไี ดจ ากการเรยี น

…………………………………………………………………………………
……………………………………………………..…………………………
……………………………………………………..…………………………
……………………………………………………..…………………………
……………………………………………………..…………………………
……………………………………………………..…………………………

ผลงานทภี่ าคภูมใิ จ เร่ืองทยี่ งั สงสัย/เร่ืองเสนอแนะ

……………………………………… ………………………………………
….…………………………………… ….……………………………………
………….…………………………… ………………………………………
………………….…………………… ………………………………………
………………………….…………… ………………………………………
………………………………….…… ………………………………………
……………………………………… ………………………………………

นาํ ความรู้ทไ่ี ด้ไปประยกุ ต์ใช้อย่างไร

……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………….

การสงั เคราะหด ว ยแสง 17

แบบทดสอบทา ยหนว ยท่ี 1
คาํ ช้ีแจง ใหนักเรยี นเขยี น รอบตวั เลือกหนาคําตอบท่ถี ูกทีส่ ุดเพยี งคาํ ตอบเดยี ว
1. แวน เฮลมองท พิสูจนและทดลองเกย่ี วกับการสงั เคราะหด วยแสงของพชื โดยการปลกู ตนหลิว

และรดน้ําอยา งเดียว ตอ มาตน หลวิ เจริญเติบโตและมีนํ้าหนักเพิ่มขน้ึ เขาสรุปผลการทดลอง
เปนไปตามขอใด
ก. พชื เจริญเตบิ โตโดยอาศยั นํ้าอยา งเดยี ว
ข. พชื เจริญเติบโตตอ งอาศยั นาํ้ และแสง
ค. การสรางอาหารของพืชคือกระบวนการสงั เคราะหดว ยแสง
ง. การสงั เคราะหด วยแสงของพืชตองใชน ํา้ กบั แกสคารบ อนไดออกไซด
2. นกั วิทยาศาสตรท ี่ทดลองและพบวา พืชสีเขยี วสามารถเปล่ียนอากาศเสยี เปนอากาศดคี ือใคร
ก. แดเนียล อารน อน
ข. โจเซฟ พริสตลีย
ค. โรบิน ฮิลล
ง. แวน เฮลมองท
3. ในสมัยของอินเก็น ฮซู ทราบวาการสงั เคราะหดว ยแสงตอ งใชแ กสคารบ อนไดออกไซด
แสงสวา ง และไดแ กส ออกซเิ จนกับสารใด
ก. กลโู คส
ข. สารอนิ ทรีย
ค. แปงและน้าํ ตาล
ง. กลโู คสและโปรตนี
4. จากการทดลองของโรบิน ฮลิ ล เกลอื เฟอริกจะเปลย่ี นเปน เกลือเฟอรสั ไดเพราะเหตใุ ด
ก. ใหอ ิเลก็ ตรอน
ข. ไดรบั อิเล็กตรอน
ค. ใหและรับอิเลก็ ตรอน
ง. นาํ้ เกดิ การแตกตวั
5. จากการทดลองท่โี จเซฟ พริสตลยี  ทาํ การทดลองจุดเทยี นไขและเลยี้ งหนใู นครอบแกว และ
พบวามีอากาศเสยี เกิดขึ้น นกั เรยี นเขา ใจวาอากาศเสยี คอื แกสชนิดใด
ก. ออกซเิ จน
ข. ไนโตรเจน
ค. คารบ อนไดออกไซด
ง. คารบอนมอนอกไซด

การสังเคราะหดว ยแสง 18

6. นกั วทิ ยาศาสตรทีส่ รปุ วาโมเลกลุ ของน้ําเกิดการแตกตวั และใหแ กส ออกซิเจนคือขอใด
ก. เดอร โซซรู 
ข. แวน นลี
ค. อินเก็น ฮซู
ง. โรบิน ฮลิ ล
7. ในกรณขี องพชื ใชค ารบอนไดออกไซดกบั นาํ้ เปน วัตถุดิบในการสังเคราะหด ว ยแสง สําหรับ
แบคทเี รียใชสิง่ ใดเปน วตั ถุดิบในการสงั เคราะหดวยแสง
ก. กลูโคสกับออกซิเจน
ข. คารบ อนไดออกไซดกับน้ํา
ค. คารบอนไดออกไซดกบั ไฮโดรเจนซลั ไฟต
ง. คารบ อนไดออกไซดกับซัลเฟอรไดออกไซด
8. จากสมการน้ี CO2 + 2H2S CH2O +2S + H2O สารท่ีทาํ หนาท่ี
สังเคราะหด วยแสงคือขอ ใด
ก. คลอโรฟลล
ข. ไฟโคบลิ ิน
ค. แซนโทฟลล
ง. แบคทรี โิ อคลอโรฟลล
9. จากสมการในขอ 8 เกดิ ข้ึนไดใ นส่ิงมชี วี ติ พวกใด
ก. ไลเคนส
ข. แบคทีเรีย
ค. พชื ชั้นตํา่
ง. สาหรา ยสีเขียวแกมนา้ํ เงิน
10. สารทท่ี าํ หนา ท่ีรับไฮโดรเจนในพชื คือสารในขอ ใด
ก. ADP
ข. NAD+
ค. AMP
ง. NADP+

การสังเคราะหด ว ยแสง 19

หนวยการเรียนรทู ่ี 2

รงควตั ถทุ ี่ใชในการสังเคราะหดว ยแสง

ที่มา: http://server.thaigoodview.com

การสังเคราะหดว ยแสง 20

สาระการเรียนรู

2. รงควตั ถทุ ี่ใชใ นการสังเคราะหดว ยแสง
2.1 โครงสรา งของคลอโรพลาสต
2.2 รงควัตถุทีใ่ ชใ นการสังเคราะหดว ยแสง ประกอบดวย คลอโรฟลลช นิดตางๆและ
accessory pigment

ผลการเรยี นรู
1. สบื คน ขอมลู และอธบิ ายเก่ียวกับโครงสรางของคลอโรพลาสต และบริเวณที่เปนแหลง ในการ
เกิดปฏิกริ ิยาทตี่ องใชแสงและปฏิกริ ยิ าที่ไมต องใชแสง
2. สืบคน ขอ มลู ทดลอง อธบิ ายและสรปุ ชนิด บทบาทของรงควัตถุทีส่ ามารถพบในสิ่งมีชีวิตท่ี
สรา งอาหารเองได

จุดประสงคก ารเรยี นรู
1. ระบตุ าํ แหนง ลกั ษณะและหนา ท่ีของลาเมลลา สโตรมา กรานุม ไทลาคอยด
สโตรมาไทลาคอยด
2. ระบุตําแหนง ในคลอโรพลาสตทเี่ กดิ ปฏิกิริยาทีต่ อ งใชแสงและปฏกิ ริ ิยาที่ไมตองใชแสง
3. สกัดสารสีในใบพืชและทดสอบความสามารถในการดดู กลืนแสงของสารสชี นิดตางๆ
4. ระบุชนดิ และหนาทข่ี องรงควัตถทุ ่พี บในพืช สาหรา ยชนดิ ตางๆและแบคทีเรยี ที่สงั เคราะห
ดว ยแสง
5. แปลความหมายกราฟแสดงการดดู กลนื แสงของคลอโรฟลล เอ คลอโรฟลล บี และ
แคโรทนี อยด และกราฟแสดงอัตราการสงั เคราะหด วยแสงของพืชในชว งความยาวคลน่ื ตา งๆ
6. สรุปชนิดและบทบาทของรงควัตถุท่ีใชใ นการสงั เคราะหดว ยแสง

การสังเคราะหดว ยแสง 21

หนวยการเรยี นรทู ่ี 2 เรือ่ ง รงควัตถุที่ใชใ นการสงั เคราะหดวยแสง

ลําดบั แนวคิดภายในหนวย
โครงสรา งของคลอโรพลาสตประกอบดว ยเยอื่ หุม 2 ชนั้
ชั้นนอกเรียบ ชน้ั ในแผเ ขาไปภายในเรียกวา ลาเมลลา
บริเวณผวิ ของไทลาคอยดเปนที่อยูของระบบแสง 1 และ ระบบแสง 2

บริเวณรอบๆไทลาคอยดเปน ของเหลวเรยี กสโตรมาเปน
แหลง เก็บเอนไซมท ี่ใชใ นปฏิกิริยาไมใชแสง
รงควัตถทุ ใ่ี ชใ นกระบวนการสังเคราะหดวยแสงจะอยูที่ผวิ ของ
ไทลาคอยดเ ปน กลมุ เรยี กวา หนว ยการสังเคราะหดวยแสง
ประกอบดว ยคลอโรฟลลช นดิ ตา งๆและ accessory pigment

คลอโรฟล ลแ บงเปน 4 ชนดิ คอื คลอโรฟล ล เอ คลอโรฟลล บี
คลอโรฟลล ซี และ คลอโรฟลล ดี
accessory pigment ประกอบดวยแคโรทนี อยด และ ไฟโคบิลนิ

การสังเคราะหดวยแสง 22

ผังมโนทัศนห นว ยการเรียนรทู ี่ 2

เร่อื ง รงควัตถทุ ี่ใชในการสงั เคราะหดว ยแสง

รงควตั ถทุ ่ใี ชใ นการ
สังเคราะหด วยแสง

คลอโรพลาสต รงควตั ถทุ ใี่ ชใ นการ
สงั เคราะหดวยแสง
ไดแ ก
โครงสรา งของคลอโรพลาสต ไดแก
คลอโรฟล ล
ประกอบดว้ ย
แคโรทนี อยด
ลาเมลลา
ไฟโคบลิ นิ
สโตรมา

สโตรมาลาเมลลา

การสังเคราะหด วยแสง 23

2. รงควัตถทุ ี่ใชในการสงั เคราะหด ว ยแสง

2.1 คลอโรพลาสต

โครงสรางของคลอโรพลาสต (chloroplast) เปนออรแกเนลลท่ีลอยอยูในไซโทพลาสซึม
ประกอบดวย โปรตีน 49- 60 % ไขมัน 25-35% คลอโรฟลล 5-10 % รงควัตถุอื่นๆ1% คลอโรพลาสต
ของพืชสวนใหญมีรูปรางกลมรี ยาวประมาณ 5 ไมครอน กวาง 2 ไมครอน หนา 1-2 ไมครอน
เซลลข องใบแตล ะเซลลมคี ลอโรพลาสตต ้งั แต 10-100 อัน

คลอโรพลาสตประกอบดวยเย่ือหุม 2 ชั้น เย่ือหุมชั้นนอกเรียบ ควบคุมการผานเขาออก
ของสาร สวนเย่ือชัน้ ในจะแผเขาไปขา งใน กลายเปนโครงสรางยอยทปี่ ระกอบดวยเยอื่ บางๆ เรยี กวา
ลาเมลลา(lamella) รอบๆลาเมลลามีของเหลว เรียกวา สโตรมา(stroma) ลาเมลลาสวนใหญมี
ลักษณะเปนแผนกลม บาง เรียงซอนกันเปนต้ัง เรียกวา กรานุม (granum) และเรียกลาเมลลาแตละ
แผนวา ไทลาคอยด (thylacoid) และสวนท่ีเชื่อมตอระหวางกรานุมเรียกวา สโตรมาลาเมลลา
(stromalamella) คลอโรพลาสตท ่ีเจรญิ เต็มทีจ่ ะมีเม็ดเลก็ ๆมากมาย บางอนั ขนาดเล็กกวาเปนท่ีอยขู อง
เอนไซมชนิดตางๆที่เกยี่ วของกับการถายทอดอิเลก็ ตรอนในปฏิกิริยาที่ตองใชแสง สว นอันท่ีมีขนาดใหญ
เปน แหลง รับพลงั งานจากแสงประกอบดวยรงควตั ถรุ ะบบแสง 1 และระบบแสง 2 สวนของเหลวสโตรมา
ทีอ่ าบอยโู ดยรอบจะมีเอนไซมท ใ่ี ชในวฏั จกั รคัลวินเปน จํานวนมาก

ภาพท่ี 2-1 โครงสรางภายในของคลอโรพลาสต

(ทมี่ า:http://www.thaigoodview.com/library/contest2551/science04/45/2/cell/content/plastid.html )

การสังเคราะหดว ยแสง 24
กิจกรรมที่ 2.1 โครงสรางของคลอโรพลาสต
1. จงนาํ ขอ ความท่ีกําหนดใหไ ปเติมลงในกรอบขอ ความท่ีปรากฏอยบู นรูป ตอไปนี้

ก. ไทลาคอยด
ข. ลูเมน
ค. กรานุม
ง. สโตรมาลาเมลลา
จ. สโตรมา
ฉ. เย่อื หุมช้ันนอก
ช. เยือ่ หุมชัน้ ใน

2. ปฏกิ ิริยาทต่ี อ งใชแ สงเกิดข้ึนท่ีสว นใดของคลอโรพลาสต. ..................................................................
3. ปฏกิ ริ ิยาทไ่ี มต องใชแ สงเกิดขึน้ ที่สวนใดของคลอโรพลาสต. ..............................................................
4. นกั เรยี นสามารถตรวจพบคลอโรพลาสตไดทส่ี ว นใดของเซลลพ ืช......................................................

การสังเคราะหดวยแสง 25

2.2 รงควัตถทุ ี่ใชในการสังเคราะหดวยแสง
รงควัตถุทีใ่ ชใ นการสงั เคราะหดว ยแสงจะอยูที่ผิวของไทลาคอยดเปนกลมุ เรียกวา หนวยการ

สังเคราะหดว ยแสง (photosynthetic unit)
photosynthetic unit

photosynthetic unit หมายถงึ รงควัตถุท่ใี ชใ นการดูดพลังงานแสงเพ่ือนํามาใชใ น
กระบวนการสงั เคราะหดว ยแสง ซึ่งประกอบดวย คลอโรฟลลช นิดตา งๆและ accessory pigment
2.2.1 คลอโรฟล ล(chlorophyll)

คลอโรฟลลเปนรงควัตถุสีเขียวเกิดจากสาร porphobillinogen รวมกับ succinyl Co A
กับกรดอะมิโนชนิดไกลซีน โดยมีธาตุเหล็กทําหนาท่ีเปนโคเอนไซม และขณะเดียวกันจะรวมกับธาตุ
แมกนีเซียม เกิดเปน protochlorophyll ซึ่งเปนสารตัวกลางท่ีจะเปลี่ยนไปเปนคลอโรฟลลชนิดตางๆ
เมื่อไดรับการกระตุนจากแสงสวา ง ดังน้ัน ถาวางแผนไมทับตนหญาไวห ลายวัน เมื่อเปดดูจะเห็นใบหญา
เปน สเี หลอื งหรือเขียวซดี แตพอทง้ิ ไวใ หถกู แสงแดดจะกลบั เขยี วขนึ้ มาใหม คลอโรฟล ล แบงออกเปน

4 ชนดิ
1. คลอโรฟลล เอ มีสีเขียวแกมน้ําเงิน ละลายไดดีในตัวทําละลายอินทรียตางๆเชน ethyl

alcohol, acetone, ether, chloroform แตไมละลายในนํ้า คลอโรฟลล เอ จําแนกไดหลายชนิดตาม
ความยาวคล่ืน คลอโรฟลล เอ พบไดในพืชทุกชนิด สาหรายทุกชนิด แตไมพ บในแบคทีเรียท่ีสังเคราะห
ดว ยแสงได คลอโรฟลล เอ สามารถดูดคล่ืนแสงสีนํา้ เงินมวงและแดงไดดที ่ีสุด แตดูดกลืนแสงสีเขียวได
นอ ยมาก

2. คลอโรฟลล บี มีสีเขียวแกมเหลือง สมบัติในการละลายเหมือนคลอโรฟลล เอ พบในพืช
และสาหรายสเี ขียว สามารถดดู กลืนคลน่ื แสงในชว งสีแดง มว ง และนา้ํ เงนิ ไดดเี ชนเดยี วกบั คลอโรฟล ลเอ

3. คลอโรฟลล ซี พบในสาหรา ยสีน้าํ ตาลและสาหรา ยสีน้ําตาลแกมเหลือง เปนตน
4. คลอโรฟลล ดี พบในสาหรายสีแดง เปนตน
คลอโรฟลล เอ เปนศูนยปฏิกิริยาการสังเคราะหดวยแสง สวนคลอโรฟลล บี ซี และ ดี
ไมสามารถเกิดกระบวนการสังเคราะหดวยแสงได แตทําหนาท่ีดูดพลังงานแสง แลวสงตอใหกับ
คลอโรฟลล เอ เปนการเพ่ิมประสิทธิภาพในการสังเคราะหดวย ดังนั้นคลอโรฟลล เอ จึงเปน
คลอโรฟลลท่ีมีความสําคัญท่ีสุด แมในแบคทีเรียที่สามารถสังเคราะหดวยแสงเองไดจะไมมีคลอโรฟลล
เอ แตยังมีรงควัตถุสีเขียวที่มีโครงสรางคลายคลอโรฟลล เอ มาทําหนาที่เปนศูนยปฏิกิริยาการ
สังเคราะหดวยแสง แบคทีเรียพวกน้ีไดแก green sulpher bacteria จะมีรงควัตถุ bacterioviridin
สว น purple sulpher bacteria จะมรี งควัตถุ bacteriochlorophyll

การสังเคราะหด วยแสง 26

2.2.2 Accessory pigment
เปนรงควัตถุที่ปะปนอยูกับคลอโรฟลลมีสมบัติในการดูดพลังงานแสงได แตไมใชศูนยปฏิกิริยา

การสังเคราะหดวยแสง เมื่อดูดพลังงานแสงแลวจะสงตอพลังงานนี้ใหกับคลอโรฟลล เอตอไป
นอกจากน้ียังชวยปกปองคลอโรฟลลจากการทําลายของแสงได รงควัตถุกลุมน้ี ไดแก แคโรทีนอยด
และไฟโคบลิ นิ

แคโรทนี อยด(carotenoid)
แคโรทีนอยดเปนรงควัตถุสีแดง แสด สม เหลือง น้ําตาล ไมละลายในน้ํา แตละลายใน
สารละลายไขมัน แคโรทนี อยดด ูดแสงที่มชี วงคลื่น 480 – 520 นาโนเมตร ซึ่งเปนชว งของแสงสีเขยี วได
ดีที่สุด แคโรทีนอยดมีบทบาททางออมตอการสังเคราะหดวยแสงโดยเปนตัวรับพลังงานแสงแลวสง
พลังงานน้ันใหแ กคลอโรฟล ลอ กี ทหี นึง่ จาํ แนกได 2 กลุม
1. แคโรทีน (carotene) เปนรงควัตถุสีแดง แสด ไมละลายในน้ําและแอลกอฮอล
แตละลายในสารละลาย ethyl ether และ chloroform ทพี่ บมากที่สดุ คอื เบตา-แคโรทนี ซงึ่ นอกจาก
จะทําใหเกิดสีแลวยังเปนสารที่ใหกําเนิดวิตามินเอ อีกดวย แคโรทีนพบไดทั้งในพืช สัตว และสาหราย
ทุกชนดิ
2. แซนโทฟลล (xanthophyll) เปนรงควัตถุสีเหลืองและนํ้าตาล ไดมาจากออกซิเดชันของ
คลอโรฟลล ไมละลายน้ํา แตล ะลาย ใน ethyl ether และ ethyl alcohol
ไฟโคบลิ นิ (phycobilin)
ไฟโคบิลินเปนรงควตั ถุที่มีสนี าํ้ เงนิ แดง ละลายนํ้า พบในสาหรา ยสีแดง และ สาหรายสีเขียว
แกมนํ้าเงนิ แบงเปน 2 กลุม คือ
1. phycocyanobilin เปนรงควัตถุสีน้ําเงินท่ีอยูรวมกับโปรตีน เกิดเปนสารประกอบ
เชิงซอน ช่ือ phycocyanin พบในสาหรายสีเขียวแกมน้ําเงิน และสาหรายสีแดงบางชนิด สามารถดูด
คลน่ื แสงชวง 550-615 นาโนเมตร ไดด ีทีส่ ดุ
2. phycoerythrobilin เปน รงควตั ถุสแี ดงที่อยรู วมกับโปรตีนเกิดเปน สารประกอบเชงิ ซอ น
ชือ่ phycoerythrin พบในสาหรา ยสีแดง และสาหรายสีเขียวแกมน้าํ เงินบางชนิด สามารถดูดคล่ืนแสง
ชวง 495 – 565 นาโนเมตร ไดดที สี่ ุด
ในพืชชั้นสูงคลอโรพลาสตประกอบดวยกลุมรงควัตถุที่เปนหนวยการสังเคราะหดวยแสงอยูที่
บริเวณเย่ือไทลาคอยด แตละหนวยประกอบดวยรงควัตถุประมาณ 300 โมเลกุล ไดแก คลอโรฟลล เอ
คลอโรฟลล บี และแคโรทีนอยด แมวาแตละหนวยจะมีคลอโรฟลล เอ หลายโมเลกุลแตจะมีเพียง
โมเลกุลเดียวเทานั้นท่ีสามารถปลดปลอยอิเล็กตรอนท่ีถูกกระตุนใหกับตัวนําอิเล็กตรอน ซึ่งถือไดวา
คลอโรฟลล เอ โมเลกุลน้ีเปนศูนยปฏิกิริยาการสังเคราะหดวยแสง สวนคลอโรฟลลโมเลกุลอื่นๆ
คลอโรฟลล บี และแคโรทีนอยด ทําหนาที่รับพลังงานแสง เรียกวา แอนเทนนา (antenna) ซึ่งเมื่อ
รบั พลังงานแสงมาแลวจะถายทอดพลังงานจากโมเลกุลหน่ึงไปยังโมเลกุลตอๆไปจนถึงคลอโรฟลล เอ ที่
เปนศูนยปฏิกิริยาแสง ท้ังแอนเทนนา และศูนยปฏิกิริยานี้ เรียกวา ระบบแสง (photosystem) และ
การท่ีคลอโรพลาสตมีรงควัตถุหลายชนิดจะทําใหพืชสามารถรับพลังงานแสงท่ีมีชวงคลื่นแตกตางกัน
ไดม ากขน้ึ ดกี วารับพลังงานแสงดว ยคลอโรฟล ล เอ เพยี งอยา งเดียว

การสังเคราะหดวยแสง 27

ตัวรบั อเิ ลก็ ตรอน ตวั แรก

ระบบแสง
โฟตอน ศนู ยปฏิกิรยิ า

รงควตั ถุทีเ่ ปน
แอนเทนนา
ภาพที่ 2-2 องคประกอบและการทํางานของระบบแสง
(ที่มา : สถาบันสง เสริมการสอนวทิ ยาศาสตรและเทคโนโลยี ,2554 หนา 81)
2.2.3 หนวยการสังเคราะหดวยแสงแตล ะหนว ยประกอบดว ยระบบแสง 2 ระบบดังนี้
1. ระบบแสง 1 (photosystem I หรือ PSI) ประกอบดวยรงควัตถุคลอโรฟลล เอศูนยปฏิกิริยา
การสังเคราะหดวยแสงของระบบน้ีรับพลังงานแสงไดดีในชวงคล่ืน 700 นาโนเมตร จึงเรียก
ระบบแสงน้ีวา P700
2. ระบบแสง 2 (photosystem II หรือ PSII) ประกอบดวยรงควัตถุคลอโรฟลล เอ ศูนยปฏิกิริยา
การสังเคราะหดวยแสงของระบบน้ีรับพลังงานแสงไดดีในชวงคลื่น 680 นาโนเมตร จึงเรียก
ระบบแสงนี้วา P680
ขอ สงั เกต การถายทอดอิเล็กตรอนแบบเปน วัฏจกั รจะเกี่ยวของกับระบบแสงท่ี 1 เทา นน้ั สวน
การถายทอดอเิ ลก็ ตรอนแบบไมเ ปน วฎั จักรเกยี่ วขอ งระบบแสงที่ 1 และระบบแสงที่ 2

การสงั เคราะหด ว ยแสง 28

กจิ กรรมที่ 2.2 การดดู กลืนแสงของรงควตั ถุชนิดตา งๆ
จุดประสงคก ารเรียนรู

สกดั สารสใี นใบพชื และทดสอบความสามารถในการดดู กลนื แสงของสารสชี นิดตางๆ
วัสดุอปุ กรณ

1. กลองกระดาษทข่ี างในทาสดี าํ
2. ใบไมช นิดตา งๆในสวนพฤกษศาสตรโ รงเรียน
3. โกรง บด
4. ขวดรปู ชมพู
5. หลอดทดลอง
6. กระดาษกรอง
7. ปริซึม
8. ไฟฉายชนดิ ฮาโลเจน
9. เอทานอล
10. เฮกเซนหรือปโ ตรเลยี มอีเทอร
ลาํ ดับขนั้ ตอน
ตอนท่ี 1 รว มคดิ รว มวางแผนการทดลอง

คําชแี้ จง
1. รวมคดิ กบั เพื่อนในกลุม วาถา นาํ ใบไมแตละชนิดมาศึกษา จะมสี ารสีเหมือนหรอื ตางกนั
และจะมคี วามสามารถในการดูดกลนื แสงสีไดต า งกันหรือไม อยา งไร
2. แตล ะกลมุ วางแผนการทดลอง แบงหนา ท่ีรบั ผดิ ชอบ กาํ หนดสมมติฐาน(ถาม)ี
จุดประสงคการทดลอง ออกแบบตารางบันทึกผล และทาํ การทดลอง

การสงั เคราะหดว ยแสง 29
ตอนท่ี 2 ทําการทดลอง และเขียนรายงาน
คาํ ช้แี จง ใหน ักเรยี นดาํ เนินการ ดังนี้

1. สกดั รงควัตถใุ นใบไม โดยนําใบไมมาลางนํ้าใหสะอาด ตดั เปน ช้ินเล็กๆ
2. ช่งั น้าํ หนกั ใบไมท ่ตี ัดแลว ประมาณ 20 กรมั นาํ ไปโขลกใหล ะเอยี ดในโกรงบดยาแลวนาํ ไปใส

ในขวดรปู ชมพู
3. เตมิ เอทานอล 95% ลงไป 50 cm3 และเฮกเซนหรือปโตรเลยี มอเี ทอร ลงไปอกี 35 cm3

ปดฝาแลว แชท้ิงไว 15 นาที เขยา ขวดเปนครง้ั คราว
4. กรองสารละลายที่สกัดไดดวยกระดาษกรองใสใ นขวดรปู ชมพู ตัง้ ท้ิงไวจะเห็นสารละลาย

แยกชั้นออกเปน 2 ชั้น แลวรนิ สารละลายแตล ะช้นั เก็บใสข วดหรือหลอดทดลองตอไป
5. จดั อุปกรณด ังภาพ2-3 โดยนาํ ปริซมึ 2 อันมาวางในกลองท่ีประกอบเสร็จเรยี บรอยแลว

วางซอ นเหล่อื มมมุ กัน
6. นาํ ไฟฉายชนิดหลอดฮาโลเจน หรือใชโคมไฟท่ีใชห ลอดเปรียบเทียบสี ขนาด 60วัตต เพ่อื ใช

เปน แหลงกาํ เนิดแสง วางไวด านหนา กลองที่เจาะเปนชอ งเล็กๆตามยาว เปด ไฟแลวใชต า
มองดูจากรูท่ีเจาะไวอ ีกดานหนงึ่ ของกลอ ง ใชม อื ขยับปรซิ มึ จนสามารถมองเหน็ แถบสี
สเปกตรัมสีตางๆครบท้ัง 7 สี
7. นาํ หลอดทดลองขนาดกลางใสสารละลายทส่ี กดั ไดแตล ะชั้นประมาณ 1ใน 4 ของหลอด
วางตรงดา นหนาของแหลงกําเนดิ แสง แลวมองดูแถบสขี องสเปกตรมั เปรียบเทียบกับการ
มองครั้งแรก จะสงั เกตเห็นแถบสีบางแถบหายไป หรือความกวา งของแถบสแี คบลง แถบสี
ใดท่ีหายไปหรอื แคบลงแสดงวา รงควตั ถดุ ดู กลนื แสงสีน้ันไว และสามารถเปรียบเทยี บความ
ยาวคลื่นของแถบสนี ั้นไดจากกราฟแสดงอตั ราการสังเคราะหดว ยแสงและรับพลงั งานแสง
ของคลอโรฟลลของพชื ในชว งความยาวคล่ืนตางๆ

ภาพที่ 2-3 การจดั ชุดการทดลองการวดั ความสามารถในการดดู กลนื ของแสงของรงควตั ถุ
( ท่มี า : สถาบันพฒั นาคุณภาพวิชาการ,2548 หนา 91)

การสงั เคราะหดว ยแสง 30

ตอนท่ี 3 แลกเปล่ียนเรยี นรู
1. นักเรยี นแตละกลมุ ติดรายงานการทดลองบรเิ วณที่กาํ หนด
2. นกั เรยี นทกุ กลมุ เดนิ อานและทาํ ความเขาใจรายงานการทดลองของกลุมอน่ื อภปิ รายผลงาน

ของเพ่ือน สรุปขอคิดเหน็ ของกลมุ แลวพิจารณาเขียนเคร่ืองหมายและขอคดิ เหน็ ลงใน
รายงานของกลุมเพื่อนเพื่อแลกเปลี่ยนเรยี นรูก นั ดังน้ี
- เขยี นเครอ่ื งหมาย √ หนาขอความทเี่ หน็ ดวย
- เขียนเครื่องหมาย x หนา ขอความที่ไมเหน็ ดว ย
- เขยี นเคร่อื งหมาย ? หนาขอ ความท่ีไมแนใจ
3. นกั เรียนกลบั มาที่กลุมของตนเอง อานขอ ความทเี่ พือ่ นเขยี นไว รวมกนั อภิปรายขอคดิ เห็นนน้ั
สรปุ ขอ คิดเห็นและแกไ ขผลงานของกลุมตนเอง
4. กลุมท่ไี ดร ับคดั เลือก นาํ เสนอผลงาน

การสงั เคราะหดวยแสง 31

แบบรายงานการทดลอง

วนั /เดือน/ป ............................................................ ระดับชน้ั .....................กลุม ท่.ี ...........
การทดลองท่ี................. เรื่อง..................................................................................................

ที่ ชื่อ-สกุล เลขท่ี หนาที่

สมมติฐานการทดลอง
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................

จุดประสงคก ารทดลอง
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................

การสงั เคราะหด วยแสง 32

บนั ทึกผลการทดลอง

การสงั เคราะหด ว ยแสง 33

คําถามเพ่อื การวเิ คราะหและสรปุ ผลการทดลอง
1. เพราะเหตุใดจงึ ตองสกดั รงควัตถอุ อกมากอนทจี่ ะนําไปผา นแสง

.........................................................................................................................
........................................................................................................................
2. ใบไมแ ตล ะชนดิ มรี งควัตถุเหมือนหรอื ตา งกันอยางไร
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
3. ถา ใบไมม ีรงควัตถุทเ่ี ปน องคประกอบตางกัน จะมีความสามารถในการดูดกลนื แสงได
เหมือนหรือแตกตา งกันอยางไร
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
วเิ คราะหแ ละสรปุ ผลการทดลอง
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................

การสงั เคราะหดว ยแสง 34

กจิ กรรมที่ 2.3 ชนิดและการทาํ งานของรงควัตถุ

1. ใหน กั เรยี นดตู ารางแสดงรงควัตถทุ ี่ใชในกระบวนการสงั เคราะหดวยแสง ทม่ี ีอยูใ นส่งิ มชี ีวติ
ชนิดตางๆ
ตารางท1่ี แสดงรงควตั ถทุ ใ่ี ชในกระบวนการสงั เคราะหด วยแสง ท่มี ีอยูใ นสิง่ มีชวี ิตตางๆ

ส่งิ มีชวี ติ คลอโรฟลล แคโรทนี อยด ไฟโคบลิ ิน แบคทรี ีโอ
พชื มีดอก abcd +- คลอโรฟล ล
เฟน ++-- +- abcd
สาหรายสเี ขียว ++-- +- ----
สาหรา ยสนี าํ้ ตาล ++-- +- ----
สาหรายสแี ดง +-+- ++ ----
สาหรายสเี ขียวแกมนํา้ เงนิ +--+ ++ ----
แบคทเี รียทส่ี ังเคราะหแ สงได +- ----
+--- ----
---- +- ++

หมายเหตุ - ไมม ี + มี

1.1 ใหนักเรียนชวยกนั ตอบคําถามตอไปนี้ ตอบ
ถาม

1. รงควตั ถใุ ดที่พบไดใ นสง่ิ มชี วี ติ ทุกชนิดทสี่ รา งอาหารเองได
2. พืชดอกมรี งควตั ถุชนิดใด
3. คลอโรฟล ลช นดิ ใดท่ีพบไดทงั้ ในพชื และสาหรา ย

นอกเหนือจากแคโรทนี อยด
4. แบคทีเรยี คลอโรฟล ล เอ นาจะมีบทบาทคลา ย

รงควัตถุชนิดใดมากทส่ี ุด
5. รงควตั ถชุ นิดใดนา จะทําหนา ทเ่ี ปนศูนยปฏิกริ ยิ า

การสังเคราะหด ว ยแสง

การสังเคราะหดว ยแสง 35
2. ใหน ักเรียนดกู ราฟของคลอโรฟล ล เอ คลอโรฟล ล บี และแคโรทนี อยดและชว ยกันแปล

ความหมายจากกราฟ

ภาพที่ 2-4 กราฟแสดงการดูดกลืนแสงของรงควัตถุที่ความยาวคลนื่ ตา งๆ
(ที่มา :http://server.thaigoodview.com)

2.1 นกั เรยี นชว ยกนั เตมิ คาํ ลงในชองวา งใหสมบูรณ
จากกราฟพบวา คลอโรฟล ลเอ จะจับพลงั งานแสงทค่ี วามยาวคลน่ื ประมาณ................................
และ............................................. คลอโรฟลลบ ีจะรับพลังงานแสงส.ี ........................ไดดที ีส่ ุด
รองลงมาเปน แสงสี..................................... ซ่ึงอยูท ค่ี วามยาวคล่นื ประมาณ460 และ 660 นาโนเมตร
ตามลาํ ดบั สว นแคโรทนี อยดจะรับพลงั งานแสงส.ี ............................................ ไดด ีทสี่ ุด ถา พืชไดรบั
แตแ สงสเี ขยี วหรือสเี หลืองเทา นัน้ จะทําใหพืชไดรับพลงั งานแสงไมเพยี งพอทาํ ใหไมเกิด
..........................................................ซงึ่ จะทาํ ใหพชื ขาดอาหารและไมส ามารถดาํ รงชีวิตอยูได

การสังเคราะหด ว ยแสง 36
3. ใหน กั เรยี นดูกราฟแสดงอัตราการสังเคราะหด ว ยแสงของพืชในชว งความยาวคล่นื ตา งๆกัน

และชว ยกันแปลความหมายของกราฟ

ภาพที่ 2-5 กราฟแสดงอตั ราการสงั เคราะหดว ยแสงของพืชในชวงความยาวคลื่นตา งๆกัน
(ท่มี า : http://www.myfirstbrain.com)

นักเรยี นในกลุมชว ยกนั สรปุ ประเดน็ สาํ คญั เก่ียวกบั กราฟแสดงอัตราการสงั เคราะหดวยแสง
ของพชื ในชว งความยาวคล่ืนตางกนั ดงั นี้

3.1 แสงสที ่พี ชื มีอตั ราการสงั เคราะหดว ยแสงมากคือสีใดและถูกรับโดยรงควัตถชุ นดิ ใด
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................

3.2 แสงสีอะไรมีผลตอ การสังเคราะหดวยแสงนอยทีส่ ดุ
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................

3.3 แสงสีตา งๆที่พืชรับไวสมั พันธกบั อตั ราการสงั เคราะหด วยแสง
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................

3.4 คลอโรฟล ลเอ คลอโรฟลลบี และแคโรทนี อยดไมไ ดรับพลังงานแสงแตก ็ยัง
สามารถสงั เคราะหแสงไดในชวงคลื่นนัน้ เพราะเหตใุ ด
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................

3.5 ประโยชนของพชื ทมี่ ีสารสีท่ีดูดแสงในชวงความยาวคลนื่ แตกตางกนั
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................

การสงั เคราะหด ว ยแสง 37

กิจกรรมที่ 2.4 สะทอ นความคิด สะกิดสมอง

นักเรียนไดเรยี นรเู รื่อง “รงควตั ถทุ ีใ่ ชใ นการสังเคราะหด วยแสง “ มาแลว เรามาเขยี นแผนผงั
ความคิดหลกั (Concept Map) สรปุ ความรทู ี่ไดรับ

การสังเคราะหดว ยแสง 38

กจิ กรรมตั๋วออก (Exit Ticket) 3-2-1
ใหน กั เรียนเขยี นสรปุ ความรู ความคิด และผลการปฏิบัติกจิ กรรม

ความรใู หมท ี่ไดจ ากการเรียน

…………………………………………………………………………………
………………………………………………..………………………………
………………………………………………..………………………………
………………………………………………..………………………………
………………………………………………..………………………………
………………………………………………..………………………………

ผลงานท่ีภาคภูมิใจ เรอ่ื งทย่ี งั สงสัย/เร่อื งเสนอแนะ

……………………………………… ………………………………………….
……………………………………… …………………………………………
……………………………………… …………………………………………
……………………………………… …………………………………………
……………………………………… …………………………………………
……………………………………… …………………………………………
……………………………………… …………………………………………

นาํ ความรทู ไี่ ดไ ปประยุกตใ ชอยา งไร

……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………….

.

การสงั เคราะหด วยแสง 39

แบบทดสอบทายหนว ยที่ 2

คาํ ช้ีแจง ใหน กั เรียนเขยี น รอบตวั เลอื กหนาคาํ ตอบที่ถกู ที่สุดเพียงคําตอบเดียว
1. กระบวนการสังเคราะหดวยแสงเกิดขน้ึ ทีส่ วนใดของเซลลพืช

ก. คลอโรฟล ล
ข. คลอโรพลาสต
ค. ไซโทพลาสซึม
ง. เซลลพชื ที่มสี เี ขียว
2. สว นใดของคลอโรพลาสตมีเอนไซมท ่เี กีย่ วกับกระบวนการสงั เคราะหด ว ยแสง
ก. คลอโรฟล ล
ข. สโตรมา
ค. กรานมุ
ง. ลาเมลลา
3. สวนของคลอโรพลาสตท ่ีเรียกวาลาเมลลา ประกอบดว ยอะไรบาง
ก. ชั้นของกรานุมทซี่ อนกนั
ข. ชัน้ ของกรานุมกบั สโตรมารวมกัน
ค. ช้ันทม่ี เี อนไซมส ําหรับปฏกิ ริ ยิ าสังเคราะหด ว ยแสง
ง. ช้ันที่มีรงควัตถสุ ําหรับปฏิกิรยิ าสงั เคราะหดว ยแสง
4. เมื่อสอ งไฟสวางตรงไปยังสารละลายคลอโรฟล ลแ ถบคล่นื แสงทจ่ี ะสะทอ นออกมาจาก
สารละลายนนั้ มากทสี่ ดุ คอื ขอ ใด
ก. นํา้ เงิน
ข. เขียว
ค. สม
ง. แดง
5. แหลงท่พี บคลอโรฟลลค ือขอใด
ก. สว นของใบ
ข. พืชช้ันสงู
ค. สวนของเซลลท่ีดดู แสงสีเขียว
ง. เซลลท ่มี กี ารสงั เคราะหดว ยแสง

การสงั เคราะหด วยแสง 40
6. รงควตั ถุชนดิ ใดที่ชว ยในการสังเคราะหดวยแสงทางออมและมีอยูใ นสาหรา ยและแบคทเี รียที่

สงั เคราะหด วยแสงได
ก. คลอโรฟล ล เอ
ข. คลอโรฟล ล บี
ค. แคโรทนี อยด
ง. ไฟโคบลิ นิ
7. แสงทถ่ี กู พืชดูดไวน อ ยที่สุด คือแสงสใี ด
ก. สแี ดง
ข. สนี ํ้าเงนิ
ค. สีเขยี ว
ง. สมี วง
8. คลอโรฟล ลท พ่ี บในพืชและสาหรายทกุ ชนิด คือขอใด
ก. คลอโรฟลล เอ
ข. คลอโรฟล ล บี
ค. คลอโรฟลล ซี
ง. คลอโรฟล ล ดี
9. แคโรทนี อยดเปนรงควตั ถุที่มีสเี หลืองถึงแดง สามารถเปลย่ี นเปนวิตามินอะไรไดบ า ง
ก. วิตามนิ บี 1
ข. วติ ามินบี 2
ค. วิตามนิ ซี
ง. วิตามินเอ
10. รงควตั ถทุ ที่ ําหนาท่เี ปน ศนู ยกลางของปฏิกิรยิ าการสังเคราะหดวยแสงคือขอใด
ก. แคโรทีนอยด
ข. แซนโทฟล ล
ค. ไฟโคบิลิน
ง. คลอโรฟลล เอ

การสังเคราะหดวยแสง 41

หนวยการเรยี นรูท่ี 3

กระบวนการสังเคราะหดวยแสง

ท่ีมา : http://www.thaigoodview.com

การสงั เคราะหดวยแสง 42

สาระการเรียนรู
3. กระบวนการสังเคราะหดวยแสง
3.1 ปฏกิ ริ ยิ าแสง (Light reaction)
3.2 ปฏกิ ิริยาการตรงึ คารบ อนไดออกไซด (CO2 - fixation)
3.3 โฟโตเรสไพเรชนั (photorespiration)

ผลการเรียนรู

สืบคนขอ มูล อภปิ รายและสรุปขน้ั ตอนกระบวนการสงั เคราะหดวยแสงและโฟโตเรสไพเรชนั
จุดประสงคการเรียนรู

1. เปรยี บเทยี บความแตกตางระหวา งการถายทอดอิเลก็ ตรอนแบบเปน วฎั จกั รและ
แบบไมเ ปนวฎั จักร

2. อธบิ ายบทบาทของแสง คลอโรฟลล คารบอนไดออกไซด และนา้ํ ในกระบวนการ
สังเคราะหดว ยแสง

3. เรียงลาํ ดับการเคล่ือนยา ยอิเล็กตรอนไปตามตวั นาํ อเิ ล็กตรอนตา งๆได
4. อธิบายขั้นตอนของปฏิกิริยาการตรงึ คารบ อนไดออกไซด
5. สรปุ ความสัมพันธร ะหวา งปฏิกริ ิยาแสงและปฏิกริ ิยาการตรึงคารบอนไดออกไซด
6. อภิปรายและอธิบายเกยี่ วกบั โฟโตเรสไพเรชนั และเปรยี บเทียบโฟโตเรสไพเรชนั กับ

การหายใจ

การสังเคราะหด วยแสง 43

หนว ยการเรียนรทู ี่ 3 เรื่อง กระบวนการสงั เคราะหด วยแสง

ลาํ ดบั แนวคิดภายในหนวย
ปฏิกริ ิยาการสงั เคราะหด วยแสง แบง เปน 2 ขนั้ ตอน คือ ปฏิกริ ยิ าแสง
และปฏกิ ริ ิยาการตรงึ คารบ อนไดออกไซด
ปฏกิ ริ ยิ าแสง มี 2 แบบ คือ การถายทอดอิเล็กตรอนแบบเปนวัฏจักร
และการถา ยทอดอิเล็กตรอนแบบไมเ ปนวัฎจักร
การถายทอดอเิ ล็กตรอนแบบเปน วฎั จักร ส่ิงสาํ คญั ทีไ่ ดคือ ATP
การถายทอดอเิ ลก็ ตรอนแบบไมเปน วัฎจักรสิ่งสําคัญท่ีไดคือ แกส ออกซิเจน
ATP และ NADPH+H+
ปฏกิ ริ ิยาการตรงึ คารบอนไดออกไซด เรยี กวัฎจกั รคัลวิน มี 3 ข้นั ตอน คือ
carboxylative phase , reductive phase และ regenerative phase
การหายใจแสง หรอื โฟโตเรสไพเรชนั หมายถึง การใชแกสออกซเิ จนและ
คายแกส คารบอนไดออกไซดในขณะที่พชื สังเคราะหด วยแสง

การสังเคราะหด ว ยแสง 44

ผงั มโนทัศนห นว ยการเรียนรูท ่ี 3

เรอ่ื ง กระบวนการสงั เคราะหดว ยแสง

กระบวนการสงั เคราะหด วย

แบงเปน

ปฏกิ ิรยิ าแสง ปฏกิ ิรยิ าการตรงึ โฟโตเรสไพเรชัน
คารบ อนไดออกไซด

ประกอบดว ย ประกอบดวย
การถา ยทอดอิเลก็ ตรอน carboxylative phase
แบบเปน วัฎจกั ร

การถา ยทอดอิเล็กตรอน reductive phase
แบบไมเปน วัฏจกั ร regenerative phase

การสังเคราะหดว ยแสง 45

3. กระบวนการสงั เคราะหดวยแสง

จากการศึกษาทําใหพบวากระบวนการสังเคราะหดวยแสงแบง ออกเปน 2 ข้นั ตอนใหญๆ คอื
ปฏิกิริยาทีต่ อ งใชแ สงและปฏกิ ริ ยิ าการตรึงคารบ อนไดออกไซด

3.1 ปฏกิ ิรยิ าแสง (Light reaction)
รงควัตถุในคลอโรพลาสตซ่ึงไดแก คลอโรฟลลชนิดตางๆและ accessory pigment จะทํา

หนาท่ีดูดพลังงานแสง พลังงานแสงท่ีดูดไวจะสงผลตอใหกับคลอโรฟลล เอ เพ่ือทําใหอิเล็กตรอนของ
คลอโรฟล ล เอ เคลอื่ นท่ีเร็วขนึ้ จนอาจหลุดออกไปจากโมเลกุล โดยมสี ารทาํ หนาท่ีเปนตัวรับอิเล็กตรอน
และเกิดการถา ยทอดอเิ ลก็ ตรอนตอไป

หนวยการสังเคราะหด วยแสงแตล ะหนวย ประกอบดว ยระบบแสง (photosystem) 2 ระบบ
ดังนี้

1. ระบบแสง1 (photosystem I หรอื PSI) ประกอบดวยรงควัตถุคลอโรฟล ล เอ ศูนยปฏกิ ิริยา
การสังเคราะหด วยแสงของระบบน้ีรับพลังงานแสงไดดีในชวงคลืน่ 700 นาโนเมตร จึงเรยี กระบบแสงนี้
วา P700 มีขอมูลหลักฐานหลายประการที่ทําใหเช่ือวาตัวรับอิเล็กตรอนตัวแรกของระบบแสงที่ 1 เปน
โปรตีนที่มีเหล็กและกํามะถันเปนองคประกอบ โปรตีนชนิดน้ีคือ เฟอริดอกซิน (ferredoxin) ซ่ึงอยูใน
ไทลาคอยดของคลอโรพลาสต โปรตีนนีม้ คี วามสามารถในการดึงอิเลก็ ตรอนสูงมาก

2. ระบบแสง2 (photosystem II หรือ PSII) ประกอบดวยรงควัตถคุ ลอโรฟลลเอ ศนู ยปฏิกริ ยิ า
การสังเคราะหดวยแสงของระบบนี้รับพลังงานแสงไดดีในชวงคลื่น 680 นาโนเมตร จึงเรียกระบบน้ีวา
P680 ตวั รับอเิ ล็กตรอนตวั แรกของระบบแสงนคี้ อื ฟโอไฟทิน(pheophytin)
การถายทอดอิเลก็ ตรอนในระบบแสงเกดิ ขน้ึ ได 2 แบบ คือ

1. การถา ยทอดอิเล็กตรอนแบบเปนวัฎจกั ร (cyclic electron transfer)
การถายทอดอิเล็กตรอนแบบนเี้ ก่ยี วขอ งกบั ระบบแสง 1 เทา นน้ั โดยอเิ ลก็ ตรอนท่ีหลุดออกจาก PSI
จะถกู รับโดย ferredoxin แลวสงตอ ใหก ับ cytochrome b , cytochrome f และ plastocyanin
ตามลาํ ดบั แลว จึงถา ยทอดอเิ ลก็ ตรอนคืนใหกับคลอโรฟล ล เอ ที่ถูกออกซิไดซในระบบแสง 1 เชนเดิม

การสงั เคราะหด ว ยแสง 46

ภาพที่ 3-1 การถายทอดอิเล็กตรอนแบบเปนวฏั จักร
(ทมี่ า : Photosynthesis, Online, n.d.b)

2. การถา ยทอดอเิ ล็กตรอนแบบไมเปน วฏั จักร (noncyclic electron transfer)
การถายทอดอิเล็กตรอนแบบน้ีเกีย่ วของกบั ระบบแสง 1 และระบบแสง 2 โดยอิเล็กตรอนที่เคล่อื นที่ออก
จาก PSI ถูกรับโดย ferredoxin แลว จะถูกออกซิไดซเมื่อไดรับการเรงปฏิกิรยิ าจาก ferredoxin NADP
reductase จากน้ันอิเล็กตรอนจะถูกถายทอดจาก ferredoxin ใหกับ NADP+ ซึ่งเมื่อรวมกับ 2H+ จะ
กลายเปน NADPH+H+ ในระบบแสง 2 ตัวรับอิเล็กตรอนตัวแรกคือ pheophytin จะถายทอด
อิเล็กตรอนที่มีพลังงานสูงใหกับ plastoquinone แลวสงตอให cytochrom b , cytochrom f,
plastocyanin และเขาทดแทนอิเล็กตรอนของคลอโรฟลลเอ ในระบบแสง 1 ท่ีสูญเสียไป เหตุการณนี้
จะทําใหระบบแสง 2 ขาดอิเล็กตรอน ซ่ึงจะคงสภาพเชนนี้ตอไปไดอีกไมนาน จําเปนตองไดรับ
อิเล็กตรอนจากสารอ่ืน อิเล็กตรอนที่ระบบแสง 2 ไดรับคืนมาน้ีจะไดรับจากการแตกตัวของนํ้าใน
ปฏิกิริยาของฮิลล (Hill’s reaction)

การสังเคราะหด ว ยแสง 47

ก.

ข.
ภาพที่ 3-2 ก. แผนภาพการถายทอดอเิ ล็กตรอนแบบไมเปนวฏั จกั รบนเยือ่ ไทลาคอยด

ข. แผนภาพการถา ยทอดอเิ ล็กตรอนแบบไมเ ปนวัฏจกั ร
(ท่ีมา : Photosynthesis, Online, n.d.a)

การสังเคราะหด วยแสง 48

กจิ กรรมท่ี 3.1 วเิ คราะหปฏิกิรยิ าแสง

ตอนท่ี 1 จงเปรียบเทยี บการถายทอดอิเล็กตรอนแบบเปนวัฎจักรและไมเ ปน วฎั จักร

สิง่ ทเี่ ปรียบเทียบ การถายทอดอิเลก็ ตรอน การถา ยทอดอิเลก็ ตรอน
1. Photosystem ทเ่ี กย่ี วขอ ง แบบเปน วฎั จักร แบบไมเปน วัฎจักร
2. จาํ นวน ATP
3. การเกิด NADPH+H+
4. การเกดิ Photolysis
5. การเกิด O2
6. ผลลพั ธที่เกิดข้ึน

ตอนท่ี 2 ใหนักเรยี นตอบคําถามตอไปนี้
1. จงอธบิ ายความหมายของปฏิกริ ยิ าของฮิลล ( Hill’s reaction)

………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
2. นักเรียนคิดวาแสง คลอโรฟล ลแ ละนํ้า มบี ทบาทอยา งไรในกระบวนการสงั เคราะหดวยแสง
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
3. สารใดทําหนาท่ีรบั โปรตอนจากนาํ้
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
4. อเิ ลก็ ตรอนทห่ี ลดุ จากรงควัตถุระบบแสง 2 จะเขาสูระบบแสงท่ี 1 ทนั ทีไดหรือไมอยา งไร
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
5. นักเรยี นคดิ วา ในภาวะปกตทิ ่ีมีการสังเคราะหดวยแสง ควรจะเกดิ การถายทอดอเิ ล็กตรอนแบบ
เปนวฎั จักรหรอื ไมเปนวฎั จักรเพราะเหตุใด
......................................................................................................................................
...............................................................................................................................................

การสังเคราะหดวยแสง 49
.

primary primary
acceptor acceptor

Pq Fd Fd

แสง 1 Cytochrome Pc 4
Complex 5
Pi

H2O 1 P680 2 3 P700

1

จงศึกษาแผนภาพนแ้ี ลว ตอบคําถามขอท่ี 6 – 10
6. หมายเลข 1 คือสารใดบา ง........................................................................................................
7. หมายเลข 2 และ หมายเลข 3 คอื สารใด.....................................................................................
8. หมายเลข 4 และ หมายเลข 5 คือสารใด.....................................................................................
9. กระบวนการเปลย่ี นแปลงสารหมายเลข 2 ใหเปนหมายเลข 3 เรียกวา อะไร

...........................................................................................................
10. แผนภาพนค้ี อื กระบวนการใด.....................................................................................................

การสงั เคราะหด ว ยแสง 50

3.2 ปฏกิ ิริยาการตรงึ คารบอนไดออกไซด

ปฏิกิริยาการตรึงคารบอนไดออกไซดเกิดตอเนื่องจากปฏิกิริยาแสง โดยการนํา ATP และ
NADPH+H+ ไปใชในการตรึงแกสคารบอนไดออกไซดในบรรยากาศใหอยูในรูปสารอินทรียท่ีจะ
เปลี่ยนแปลงตอไปเปน นาํ้ ตาลเฮกโซส กระบวนการนไ้ี มจําเปน ตองใชแสง ประกอบดว ยปฏิกริ ิยาหลาย
ข้ันตอน เรียกกระบวนการนี้วา การตรึงคารบอนไดออกไซด (carbondioxide fixation) ซ่ึงมีการ
หมุนเวียนสารเปนวัฏจักร เรียกวัฏจักรน้ีวา วัฏจักรคัลวิน (calvin cycle) ผูคนพบ คือ M.Calvin ในป
ค.ศ. 1949 วัฏจักรคลั วนิ ประกอบดวย 3 ขน้ั ตอน คือ

1. Carboxylative phase กระบวนการน้ีเริ่มตนดวยแกสคารบอนไดออกไซดถูกรับโดยสาร
RuBP (ribulose bisphosphate) ซ่ึงเปนนํ้าตาลคารบอน 5 อะตอม และหมูฟอสเฟต 2 หมู เกิดเปน
สารที่มีคารบอน 6 อะตอม สารที่เกิดขึ้นใหมนี้เปนสารท่ีไมอยูตัว จะแยกสลายเปนสารท่ีมีคารบอน
3 อะตอม ชื่อ PGA (Phosphoglyceric acid)

RuBP(5C) CO2 PGA(3C)
6C PGA(3C)

แตใ นสมการมีการใชค ารบ อนไดออกไซด 6 โมเลกลุ ดังน้ัน จงึ คูณดวย 6 ตลอด

6CO2 + 6RuBP+6H2O 12PGA

1. Reductive phase เปน ข้ันตอนทีม่ ีการเปลี่ยนแปลง PGA เปน PGAL
(phosphoglyceraldehyde) โดยใช ATP และ NADPH+H+ เกดิ กระบวนการฟอสโฟรีเลชัน่ และ
รดี กั ช่ันไดน้ําตาลท่ีมีคารบอน 3 อะตอม และเปนนา้ํ ตาลชนิดแรกที่ไดจ ากการสงั เคราะหดวยแสง
คอื PGAL

ATP, NADPH+H+

สมการท่ีได PGA PGAL

12PGA + 12ATP+12NADPH+H+ 12PGAL + 12ADP+ 12Pi + 12NADP+ + 12H2O