การสังเคราะหดวยแสง                                      Photosynthesis             Autotrophs สิ่งมีชีวิตที่สร้างอาหารเอ...
การดูดกลืนแสงที่ความยาวคลื่นต่างกัน ทําให้ สมชว. แต่ละชนิดสังเคราะห์แสงได้ดีที่ช่วงความยาวคลื่นต่างกัน                    ...
โครงสร้างในการสังเคราะห์แสงในเซลลพืชและ Eukaryote รงควัตถุจะอยูในorganelle ที่มีเยื่อหุมสองชั้นเรียกวา chloroplast    ...
การสังเคราะห์แสง                          6CO2+12H2O -> C6H12O6 + 6O2 + 6H2O                     H 2O                     ...
Light Reactionบนเยื่อ Thylakoid ประกอบด้วย๏ระบบแสง PSII ,PSI ซึ่งประกอบด้วยรงควัตถุอยู่บนโปรตีน กลุ่มรงควัตถุเรียกว่า ante...
การถ่ายทอด e- แบบเป็นวัฎจักร       เนื่องจากใน Calvin cycle ต้องการ ATP มากกว่า NADPH จึงเกิดอะไรขึ้นเติมเอาเอง           ...
Carbon fixation / Dark Reaction           การนํา ATP และ NADPH มา reduce(ให ้ e-)กับ CO2 ให้กลายเป็นน้ําตาล                ...
Carboxylationนํา RuBP(Ribulose bisphosphate) มาทําปฏิกริยากับ CO2 โดยใช้ Rubisco เป็น enzyme เร่งปฏิกริยา ได้ 3 -PGA(Phosp...
Photorespiration Pathway เติมเอง :P                              Chloroplast                              Peroxisome      ...
ปัญหาของพืช C3 คือ1.ในกรณีอากาศร้อน แก๊สจะละลายในอากาศได้น้อยลง จึงตรึง CO2 ได้น้อย2.ต้องปิดปากใบลดการคายน้ําถ้าอุณหภูมิสู...
พืช CAM(Crassulacean Acid Metabolism) =>กล้วยไม้ สับปะรด ว่านหางจระเข้ และ ศรนารายณ์✴เป็นพืชในที่แห้งแล้งจึงมีลักษณะอวบน้ํ...
สรุป       ลักษณะ        C3 plant                C4 plant         CAM plantBundle-sheath cell   มีหรือไม่มี               ...
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

การสังเคราะห์ด้วยแสง Photosynthesis

14,233

Published on

0 Comments
13 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total Views
14,233
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1
Actions
Shares
0
Downloads
385
Comments
0
Likes
13
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

การสังเคราะห์ด้วยแสง Photosynthesis

  1. 1. การสังเคราะหดวยแสง Photosynthesis Autotrophs สิ่งมีชีวิตที่สร้างอาหารเองได้ PhotoAutotrophs สิ่งมีชีวิตที่สร้างอาหารเองได้โดยใช้แสง ! รงควัตถุ(Pigment) สารที่ดูดกลืนแสง เราเห็นสีอะไรแสดงว่าสารนั้นไม่ดูดกลืนสีนั้นจึงสะท้อน เข้าตาเรา บางชนิดใช้นําแสงที่ดูดกลืนมาสังเคราะห์ด้วยแสง สิ่งมีชีวิต Chlorophyll Carotenoid Phycobillin Bacterio chlorophyll a b c d พืช + + + สาหรายเขียว + + +Eukaryote สาหรายสี นำตาล + + + สาหรายสีแดง + + + + สาหรายสีเขียว แกมนำเงิน + + + แบคทีเรียProkaryote บางชนิด + + Chlorophyll สีเขียว ดูดกลืน น้ําเงิน แดง มี Mg,N เป็นองค์ประกอบ Carotenoid สมชว. ทุกชนิดที่สังเคราะห์แสงได้ต้องมี เป็นสารต่อต้านอนุมูลอิสระ และ ป้องกัน อันตรายจากแสง ดูดกลืนแสงด้วย มี 2 ชนิดคือ Carotene สีแดง แะล Xanthophyll สีเหลือง Phycobillin แบ่งเป็น Phycocyanin สีน้ําเงิน และ Phycoerythrin สีแดง Bacteriochlorophyll พบในแบคทีเรียสังเคราะห์แสงได้ มีหลายสี
  2. 2. การดูดกลืนแสงที่ความยาวคลื่นต่างกัน ทําให้ สมชว. แต่ละชนิดสังเคราะห์แสงได้ดีที่ช่วงความยาวคลื่นต่างกัน Absorption Spectrum ของ Chlorophyll แต่ละชนิด ACTION Spectrum ช่วงคลื่นที่พืชสังเคราะห์แสงได้มากที่สุดคือสีม่วง และ แดง
  3. 3. โครงสร้างในการสังเคราะห์แสงในเซลลพืชและ Eukaryote รงควัตถุจะอยูในorganelle ที่มีเยื่อหุมสองชั้นเรียกวา chloroplast เยื่อหุ้มสองชั้นคือ Inter,Outer membrane Thylakoid lumen Thylakoid Stroma lamella lumen Thylakoid Granum lumen Thylakoid Stroma lumen ของเหลวภายในประกอบด้วย Enzyme,70s ribosome RNA,DNA Chloroplast
  4. 4. การสังเคราะห์แสง 6CO2+12H2O -> C6H12O6 + 6O2 + 6H2O H 2O CO2 ADP NADP+ + Pi Calvin cycle ATP NADPH o2 Sugar CO2 Fixation Light Reaction (Dark Reaction)เกิดที่เยื่อหุ้ม Thylakoid เกิดที่ Stroma นํา NADPH และ ATP มานําแสงมาสร้าง NADPH และ ATP เปลี่ยน CO2 ให้กลายเป็นน้ําตาลในเกิดการถ่ายทอด e- กระบวนการ Calvin cycle ซึี่งมีสามขั้น! เป็นวัฎจักร ได้ ATP ตอนคือ! ไม่เป็นวัฎจักร ได้ ATP และ NADPH ! Carboxylation ! Reduction ! Regeneration
  5. 5. Light Reactionบนเยื่อ Thylakoid ประกอบด้วย๏ระบบแสง PSII ,PSI ซึ่งประกอบด้วยรงควัตถุอยู่บนโปรตีน กลุ่มรงควัตถุเรียกว่า antennaโดยตรงกลางของ Reaction center คือ Chlorophyll a โดย Chlorophyll a ที่ PSI จะรับพลังงานได้ดีที่ 700nm. เรียก P700 และ Chlorophyll a ที่ PSII รับพลังงานได้ดีที่ 680nm. เรียก P680๏Cytochrome(Cyt b6 และ Cyt f)๏ATP Synthase,๏Plastoquinone(PQ),PLASTOCYNIN(PC) และFerridoxin(FD)! การครั้งหนึ่ง ณ เยื่อหุ้ม Thylakoid เมื่อมีแสงส่องลงมาพลังงานแสงจะถูกรงควัตถุดูดกลืนและส่งไปให้ Reaction center(Chlorophyll A)เมื่อถึงค่าหนึ่งจะเกิดการกระตุ้น e-ให้เปลี่ยนจาก groundstateไปเป็น Excited state เรียกว่า Photo-oxidationการถ่ายทอด e- แบบเป็นวัฎจักร เกิดอะไรขึ้นเติมเอาเอง :P Fd Cyt PS I Pq ATP PS II SYNT HASE Pc NADPH REDUC TASEการเดินทางของ e-เริ่มที่ PSII -> Pq -> Cyt -> Pc -> Pq ->PSIระหว่งถ่ายทอดพลังงานจะนําไปปั้ม H+ จาก stromaเข้ามาใน Lumen(ช่องว่างใน Thylakoid) เมื่อมีH+ มากจึงเกิดการแพร่ออก(Proton gradient หรือ Proton motive force) ผ่าน ATP synthaseเริ่มที่เกิดการสร้าง ATP แบบ Photophosphorylation (ADP+Pi->ATP)*น้ําใน Lumen จะแตกตัวดังสมการ H2O -> 1/2 O2 + 2H+ + 2e- เพื่อนํา e- ไปแทนที่ e- ที่หลุดมาจากPSII โดยมี Mn และ Cl เข้าช่วย เรียกว่า PhotolysisPSI -> Fd -> NADPH Reductase ได้ NADPH ตามสมการ NADP+ + H+ +2e- -> NADPH
  6. 6. การถ่ายทอด e- แบบเป็นวัฎจักร เนื่องจากใน Calvin cycle ต้องการ ATP มากกว่า NADPH จึงเกิดอะไรขึ้นเติมเอาเอง Fd Cyt PS I Pq ATP PS II SYNT HASE Pc NADPH REDUC TASEการเดินทางของ e-PSI -> Fd -> Cyt -> Pc กลับมาที่-> PSIระหว่างนั้นจะเกิดการดึง H+ จาก stromaเข้ามาใน Lumen เช่นเคย และเมื่อ H+ มากจึงเกิดการแพร่ออกผ่าน ATP synthaseเริ่มที่ เกิดการสร้าง ATP แบบ Photophosphorylation (ADP+Pi->ATP)สรุป Content Non-cyclic Cyclic ระบบแสงที่เกี่ยวข้อง PSII , PSI PSI ที่มาของ e- ที่มาแทนที่ H 2O PSII เมื่อเกิดPhoto-oxidation Photolysis เกิด ได้ O2 ไม่เกิด สารพลังงานสูงที่ได้ ATP และ NADPH ATP ตัวรับ e- ตัวสุดท้าย NADP+ ไม่มี
  7. 7. Carbon fixation / Dark Reaction การนํา ATP และ NADPH มา reduce(ให ้ e-)กับ CO2 ให้กลายเป็นน้ําตาล 3CO2 6 (3 -PGA) 6 ATP c o (C3) bis Ru 6 ADP 3RuBP 3 ADP (C5) 6 (1,3 -PGA)3 ATP (C3) 5 (PGAL) (C3) 6 NADPH 6 (PGAL) (C3) 6 NADP+ (PGAL) 6 Pi (C3) Starch, Sucrose, Glucose
  8. 8. Carboxylationนํา RuBP(Ribulose bisphosphate) มาทําปฏิกริยากับ CO2 โดยใช้ Rubisco เป็น enzyme เร่งปฏิกริยา ได้ 3 -PGA(Phosphoglycerate)Reductaseนํา 3 -PGA(Phosphoglycerate) มาทําปฏิกริยากับ ATP ได้ 1,3 -PGA (Phosphoglycerate)และนํามา reduce ด้วย NADPH ได้ G3P(Glyceraldehyde-3-phosphate) หรือPGAL(Phosphoglyceroldehyde)*PGAL 1 โมเลกุลจะออกจาก Calvin cycle ไปรวมกับ PGAL ตัวอื่นกลายเป็นคาร์โบไฮเดรตขนากใหญ่เช่น แป้ง เก็บไว้ใน Vacuole RegenerationPGAL ที่เหลือจะทําปฏิกริยากับ ATP ได้เป็น RuBPข้อสังเกต➡ Calvin cycle 1 รอบสมบูรณ์ได้ 1 PGAL(C3) ออกมา ใช้ 9 ATP และ 6 NADPH** ดังนั้นถ้าต้องการน้ําตาล 1 โมเลกุล (C6) ต้องหมุนวัฏจักรสองรอบใช้สารเป็นสองเท่า➡ จากสมการ 6CO2+12H2O -> C6H12O6 + 6O2 + 6H2O! O ในน้ําตาล(C6H12O6)มาจาก CO2 ตอน Calvin cycle! O ในออกซิเจน (O2) แตกตัวมาจากน้ําPhotorespiration•การหายใจแสง หมายถึง การใช้แก๊สออกซิเจนและคายแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์•ใช้ RuBP เป็นสารตั้งต้น•ไม่มีการสร้าง ATP•เป็นปฏิกิริยายับยั้งการสังเคราะห์แสง โดยที่มี O2 เป็น inhibitor ทําให้ไม่สามารถเกิด calvin cycleได้เมื่ออุณหภูมิสูง•มีประโยชน์เมื่อพืชมี ATP สูงและต้องการใช้ให้หมด•Organelle ที่เกี่ยวข้อง Chloroplast, Peroxisome และ Mitochondria
  9. 9. Photorespiration Pathway เติมเอง :P Chloroplast Peroxisome Mitochondria
  10. 10. ปัญหาของพืช C3 คือ1.ในกรณีอากาศร้อน แก๊สจะละลายในอากาศได้น้อยลง จึงตรึง CO2 ได้น้อย2.ต้องปิดปากใบลดการคายน้ําถ้าอุณหภูมิสูงมากๆเช่นในทะเลทราย3.เกิด Photorespiration เมื่ออุณหภูมิอากาศสูงวิธีแก้ปัญหา1.ตรึง CO2 2ครั้ง => พืช C4 , CAM2.ปิดปากใบกลางวันเปิดกลางคืนที่อุณหภูมิเย็นลง => CAM3.ใช้ PEP Carboxylase แทน Rubisco เพราะจะจับ CO2 อย่างเดียว และจับได้มีประสิทธิภาพ จึงไม่เกิด Photorespiration และทํางานได้ดีแม้อากาศจะร้อน => พืช C4 , CAMพืช C4❖ พืช C4 มักเป็นพืชที่มีถิ่นกําเนิดในเขตศูนย์สูตร เช่น ข้าวโพด อ้อย และบานไม่รู้โรย❖ มี bundle sheath cells ที่มีคลอโรพลาสต์ล้อมรอบกลุ่มท่อลําเลียง❖ พืชพวกนี้จะมีการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ 2 ครั้ง โดยครั้งแรกตรึงที่ mesophyll cell โดยมีตัวมารับCO2 คือ phosphoenol pyruvate (PEP) ได้เป็นสารประกอบคาร์บอน 4 อะตอม (อันเป็นที่มาของชื่อว่า พืช C4) คือ กรดออกซาโลเอซิติก (oxaloacetic acid) (OAA) แล้วถูกเปลี่ยนเป็น malic acid ก่อนจะเคลื่อนที่เข้าสู่ bundle sheath cell เมื่อถึง bundle sheath cell สาร C4 จะถูกเปลี่ยนเป็นสาร C3 +CO2 ในคลอโรพลาสต์ที่ bundle sheath cell ซึ่ง CO2 ก็จะเข้าสู่ Calvin Cycle ต่อไป ส่วนสาร C3 ก็จะถูกนํากลับมายัง mesophyll cell เพื่อเปลี่ยนเป็น PEP สําหรับการตรึง CO2 ครั้งต่อไป ด้วยระบบเช่นนี้ จึงทําให้ความเข้มข้นของ CO2 บริเวณ bundle sheath cell มีความเข้มข้นสูงขึ้นกว่าบริเวณmesophyll ของพืช C3
  11. 11. พืช CAM(Crassulacean Acid Metabolism) =>กล้วยไม้ สับปะรด ว่านหางจระเข้ และ ศรนารายณ์✴เป็นพืชในที่แห้งแล้งจึงมีลักษณะอวบน้ํา✴ปิดปากใบตอนกลางวัน จึงต้องตรึง CO2 กลางคืนได้ OAA เก็บในรูป Malic acid ใน Vacuoleพอกลางวันจึงเปลี่ยนกับ CO2 เข้าCalvin cycle Pathway ของพืช C4(Hatch-slack pathway) และ CAM เติมเอาเอง :PMesophyll cell NightBundle-sheath cell Day
  12. 12. สรุป ลักษณะ C3 plant C4 plant CAM plantBundle-sheath cell มีหรือไม่มี มี มีหรือไม่มีChloroplast ใน ไม่มี มี ไม่มีBundle-sheath cellช่วงเวลาสังเคราะห์ กลางวัน กลางวัน กลางวันด้วยแสงจํานวนการตรึง CO2 1 2 2enzyme ที่ใช้ตรึง Rubisco PEP Carboxylase PEP CarboxylaseCO2สารตั้งต้น RuBP PEP PEPผลิตภัณฑ์ที่เกิด PGA(3C) OAA(4C) OAA(4C)ช่วงการตรึง กลางวัน กลางวัน กลางคืนCalvin cycle cell Mesophyll Bundle-sheath MesophyllPhotorespiration สูง ต่ํา ต่ํา

×