Photosynthesis complete

18,095 views

Published on

Bio P'Rung

Published in: Education
3 Comments
6 Likes
Statistics
Notes
No Downloads
Views
Total views
18,095
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
817
Actions
Shares
0
Downloads
701
Comments
3
Likes
6
Embeds 0
No embeds

No notes for slide
  • Loss of energy due to heat causes the photons of light to be less energetic. Less energy translates into longer wavelength. Energy = (Planck’s constant) x (velocity of light)/(wavelength of light) Transition toward the red end of the visible spectrum.
  • Photosynthesis complete

    1. 1. Photosynthesis
    2. 2. บทที่ 2 การสังเคราะห์ด้วยแสง <ul><li>ในบทนี้นักเรียนจะได้ศึกษาเนื้อหาทั้งหมดด้วยกัน 4 หัวข้อคือ </li></ul><ul><ul><li>การค้นคว้าที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ด้วยแสง </li></ul></ul><ul><ul><li>ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง </li></ul></ul><ul><ul><li>รงควัตถุที่ใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง </li></ul></ul><ul><ul><li>ปัจจัยบางประการที่มีผลต่อการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช </li></ul></ul>
    3. 3. การค้นคว้าที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ด้วยแสง <ul><li>ฌอง แบบติสท์ แวน เฮลมองท์ ( Jean Baptiste Van Helmont) นักวิทยาศาสตร์ชาวเบลเยียม </li></ul><ul><li>ปลูกต้นหลิวหนัก 5 ปอนด์ในถังใบใหญ่ที่บรรจุดินซึ่งทำให้แห้งสนิทหนัก 200 ปอนด์แล้วปิดฝาถัง </li></ul><ul><li>รดน้ำต้นหลิวที่ปลูกไว้ทุกๆ วันด้วยน้ำฝนเป็นระยะเวลา 5 ปี ต้นหลิวเจริญเติบโตขึ้นมาก </li></ul><ul><li>เมื่อนำต้นหลิวที่ไม่มีดินติดอยู่ที่รากไปชั่งน้ำหนัก ปรากฏว่าต้นหลิวหนัก 169 ปอนด์ 3 ออนซ์ และเมื่อนำดินในถังไปทำให้แห้งแล้วนำไปชั่งปรากฏว่ามีน้ำหนักน้อยกว่าดินที่ใช้ก่อนทำการทดลองเพียง 2 ออนซ์เท่านั้น </li></ul>
    4. 4. รูปที่ 1 การทดลองของฌอง แบบติสท์ แวน เฮลมองท์ ( Moore, R., 1995 )
    5. 5. <ul><li>จากการทดลองของฌอง แบบติสท์ แวน เฮลมองท์ ทำให้นักวิทยาศาสตร์สงสัยว่าน้ำหนักที่เพิ่มขึ้นของต้นหลิวมาจากไหน </li></ul><ul><li>คำถามชวนคิด </li></ul><ul><li>เหตุใดจะต้องปิดฝาถังตลอดเวลาจะเปิดเฉพาะตอนรดน้ำเท่านั้น ? </li></ul>
    6. 6. <ul><li>โจเซฟ พริสต์ลีย์ ( Joseph Priestley) นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ </li></ul><ul><li>ทำการทดลองโดยจ่อเทียนไขไว้ในครอบแก้ว ปรากฎว่าสักครู่เทียนไขก็ดับ นอกจากนี้เมื่อใส่หนูเข้าไปในครอบแก้วครู่ต่อมาหนูก็ตาย </li></ul><ul><li>เมื่อนำหนูที่มีชีวิตไปไว้ในครอบแก้วเดิมที่เทียนไขดับ ปรากฏว่า หนูตายเกือบทันทีและเมื่อจุดเทียนไขแล้วนำไปใส่ในครอบแก้วเดิมที่หนูตายอยู่แล้ว ปรากฏว่า เทียนไขดับเกือบทันที </li></ul><ul><li>จากการทดลองดังกล่าว โจเซฟ พริสต์ลีย์ได้ให้ข้อสรุปไว้ว่า การลุกไหม้ของเทียนไขและการหายใจของหนูทำให้เกิดอากาศเสีย ดังนั้นจึงทำให้เทียนไขดับและทำให้หนูตาย </li></ul>
    7. 7. เทียนไขจะดับและหนูจะตายหลังจากนำไปใส่ไว้ในครอบแก้วเพียงชั่วระยะเวลาสั้นๆ
    8. 8. <ul><li>ต่อมาโจเซฟ พริสต์ลีย์ ได้ทำการทดลองจุดเทียนไขไว้ในครอบแก้วและนำต้นสะระแหน่ใส่ไว้ด้วย พบว่าเทียนไขยังคงจุดติดไฟได้ดี </li></ul><ul><li>และเมื่อทำการทดลองอีกครั้งโดยใส่หนูไว้ในครอบแก้วและนำต้นสะระแหน่ใส่ไว้ด้วย พบว่าหนูยังคงมีชีวิตอยู่ได้เป็นเวลานาน จากการทดลองดังกล่าวโจเซฟ พริสต์ลีย์ได้ให้ข้อสรุปไว้ว่า พืชสามารถเปลี่ยนอากาศเสียให้เป็นอากาศดีได้ </li></ul>
    9. 9. รูปที่ 2 การทดลองของโจเซฟ พริสต์ลีย์ ( Moore, R., 1995 )
    10. 10. <ul><li> นักวิทยาศาสตร์ยังคงสงสัยต่อไปอีกว่า พืชเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนอากาศเสียให้เป็นอากาศดีอย่างไร ???? </li></ul>
    11. 11. <ul><li>แจน อินเก็น ฮูซ (Jan Ingen Housz) นายแพทย์ชาวดัทช์ ได้พิสูจน์ให้เห็นว่า การทดลองของพริสต์ลีย์จะได้ผลก็ต่อเมื่อพืชได้รับแสง </li></ul><ul><li>โดยใส่พืชไว้ในครอบแก้ว แต่แยกเป็นส่วนต่างๆ ของพืช เช่น ลำต้น ใบ เป็นต้น แล้วทิ้งไว้ในที่มืดชั่วระยะเวลาหนึ่ง หลังจากนั้นจึงจุดเทียนไขไว้ในครอบแก้วแต่ละอัน พบว่าเทียนไขในครอบแก้วทุกอันไม่ติดไฟ </li></ul><ul><li>และเมื่อทำการทดลองอีกครั้งโดยนำครอบแก้วทุกอันไปไว้ในบริเวณที่มีแสงสว่างระยะเวลาหนึ่ง หลังจากนั้นจึงจุดเทียนไขในครอบแก้วแต่ละอัน พบว่าในครอบแก้วที่มีส่วนของพืชซึ่งมีสีเขียวสามารถจุดเทียนไขให้ติดไฟได้ </li></ul><ul><li>จากการทดลองดังกล่าวแจน อินเก็น - ฮูซได้ให้ข้อสรุปไว้ว่า ส่วนของพืชที่มีสีเขียวสามารถเปลี่ยนอากาศเสียให้เป็นอากาศดีได้ โดยพืชต้องอาศัยแสงเป็นปัจจัยในกระบวนการดังกล่าวด้วย </li></ul>
    12. 12. รูปที่ 4 การทดลองของแจน อินเก็น ฮูซ
    13. 13. <ul><li>ภายหลังซีนีบิเยร์ พบว่าแก๊สที่เกิดจากการเผาไหม้ และการหายใจคือ แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ส่วนแก๊สที่ใช้ในการลุกไหม้ และใช้ในการหายใจคือ แก๊สออกซิเจน </li></ul><ul><li>ต่อมาแจน อินเก็น ฮูซ พบว่าพืชเก็บคาร์บอนที่ได้รับจากคาร์บอนไดออกไซด์ ในรูปของสารอินทรีย์ </li></ul>
    14. 14. คำถาม <ul><li>จากการทดลองของทั้งหมด นักเรียนจะสรุปแผนภาพการสร้างอาหารของพืชเมื่อได้รับแสงอย่างไร ?? </li></ul>พืช ????????????? ????????????? แสง
    15. 15. <ul><li> นักวิทยาศาสตร์ยังคงสงสัยต่อไปอีกว่าแสงเกี่ยวข้องกับการที่พืชเปลี่ยนอากาศเสียให้เป็นอากาศดีอย่างไร ???? </li></ul>???????
    16. 16. <ul><li>นิโคลาส ธีโอดอร์ เดอ โซซูร์ ( Nicolas Theodore de Soussure ) ได้ทำการรวบรวมและศึกษาผลงานของนักวิทยาศาสตร์ในอดีตหลายๆ ท่าน โดยอาศัยความรู้พื้นฐานทางด้านเคมีสมัยใหม่ ทำให้ได้ข้อสรุปเกี่ยวกับกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชดังต่อไปนี้ </li></ul>
    17. 17. <ul><li>- พืชจะคายแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์และแก๊สออกซิเจนในเวลากลางวัน และจะคายเฉพาะแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ในเวลากลางคืน แสดงว่าพืชหายใจตลอดเวลา แต่พืชมีการสังเคราะห์แสงเฉพาะเวลากลางวันหรือเมื่อได้รับแสง - แร่ธาตุในดินมีความจำเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืช - น้ำหนักของพืชที่เพิ่มขึ้นนอกจากน้ำแล้วยังมีแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ด้วย </li></ul>
    18. 18. <ul><li>พ . ศ . 2405 ( ค . ศ . 1862) จูเลียส ซาซ (Julius Sachs) พบว่าสารอินทรีย์ที่พืชสร้าง คือ น้ำตาล ซึ่งเป็นสารคาร์โบไฮเดรต </li></ul><ul><li>ในเวลาต่อมานักวิทยาศาสตร์ได้เรียก กระบวนการสร้างคาร์โบไฮเดรตของพืชที่อาศัยแสงนี้ว่า กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง (photosynthesis) </li></ul>
    19. 19. <ul><li>พ . ศ . 2438 ( ค . ศ . 1895) เองเกลมัน (T.W.Engelmann) ได้ทำการทดลองโดยใช้ปริซึมเพื่อแยกแสงออกเป็นสเปกตรัมให้แก่สาหร่ายสไปโรไจราซึ่งเจริญอยู่ในน้ำที่มีแบคทีเรีย </li></ul><ul><li>จากการทดลองพบว่า แบคทีเรียที่ต้องการออกซิเจนมารวมกลุ่มกันที่บริเวณสาหร่ายได้รับแสงสีแดงและสีน้ำเงิน เพราะทั้งสองบริเวณนี้สาหร่ายจะให้แก๊สออกซิเจนมากกว่าในบริเวณอื่น </li></ul>
    20. 20. รูปที่ 5 การรวมกลุ่มของแบคทีเรียในภาชนะที่มีสาหร่ายสไปโรไจราเมื่อได้รับแสงสีต่างๆ
    21. 21. <ul><li> สิ่งที่นักวิทยาศาสตร์ยังสงสัยอยู่ คือแก๊สออกซิเจนที่ได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสงมาจากไหน ???? </li></ul>
    22. 22. <ul><li>พ . ศ . 2473 ( ค . ศ . 1973) แวน นีล (Van Niel) นักวิทยาศาสตร์ชาวสหรัฐอเมริกา แห่งมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดทดลองเลี้ยงแบคทีเรียที่สังเคราะห์ด้วยแสงโดยไม่ใช้น้ำแต่ใช้ไฮโดรเจนซัลไฟด์แทนพบว่า ผลที่ได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสงแทนที่จะเกิดแก๊สออกซิเจนกลับเกิดซัลเฟอร์ขึ้นแทน </li></ul><ul><li>พ . ศ . 2484 ( ค . ศ . 1941) แซม รูเบน (Sam Ruben) และมาร์ติน คาเมน (Martin Kamen) ได้ทำการทดลองใช้น้ำที่ประกอบด้วย 18 O ดังรูปที่ 6 </li></ul>
    23. 23. รูปที่ 6 การสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชจะปล่อยออกซิเจนออกมา
    24. 24. <ul><li> สิ่งที่น่าสงสัย คือ น้ำปล่อยแก๊สออกซิเจนอย่างไร ????? </li></ul>
    25. 25. <ul><li>ในปี พ . ศ . 2475 ( ค . ศ . 1932) โรบิน ฮิลล์ (Robin Hill) ทำการทดลองผ่านแสงเข้าไปในของผสมซึ่งมีเกลือเฟอริกและคลอโรพลาสต์ที่สกัดออกมาจากผักโขม </li></ul><ul><li>ปรากฏว่า เกลือเฟอริกเปลี่ยนเป็นเกลือเฟอรัสและมีออกซิเจนเกิดขึ้น แต่ถ้าในของผสมไม่มีเกลือ </li></ul><ul><li>เฟอริกก็จะไม่เกิดแก๊สออกซิเจน </li></ul>
    26. 26. Fe 3+ Fe 2+ และ O 2
    27. 27. คำถาม <ul><li>เกลือเฟอริกเปลี่ยนไปเป็นเกลือเฟอรัสได้เพราะเหตุใด และเกลือเฟอริกทำหน้าที่อะไร ??? </li></ul>
    28. 28. <ul><li>ในปี พ . ศ . 2494 ( ค . ศ . 1951) แดเนียล อาร์นอน ( Daniel Arnon ) และคณะแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียที่เบิร์กเลย์ ได้ศึกษารายละเอียดเกี่ยวกับการทดลองของฮิลล์ อาร์นอน และได้ทำการทดลองดังนี้ </li></ul><ul><li>การทดลองที่ 1 เมื่อให้แสงแต่ไม่ให้คาร์บอนไดออกไซด์ </li></ul>
    29. 29. <ul><li>การทดลองที่ 2 เมื่อไม่ให้แสงแต่มีการเติมแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ATP และ NADPH </li></ul>
    30. 30. สรุป <ul><li>ปัจจัยที่ทำให้เกิดน้ำตาลมีอะไรบ้าง ?????? </li></ul>
    31. 31. <ul><ul><li>Autotrophs : สร้าง organic matter โดย photosynthesis </li></ul></ul><ul><ul><li>Sunlight energy เก็บไว้ในรูปพลังงานพันธะเคมี </li></ul></ul>(a) Mosses, ferns, and flowering plants (b) Kelp (c) Euglena (d) Cyanobacteria
    32. 32. Light Energy Harvested by Plants & Other Photosynthetic Autotrophs 6 CO 2 + 6 H 2 O + light energy -> C 6 H 12 O 6 + 6 O 2
    33. 33. WH Y AR E P LAN TS G RE EN? It's not that easy bein' green Having to spend each day the color of the leaves When I think it could be nicer being red or yellow or gold Or something much more colorful like that… Kermit the Frog
    34. 34. Electromagnetic Spectrum and Visible Light Gamma rays X-rays UV Infrared & Microwaves Radio waves Visible light Wavelength (nm)
    35. 35. Different wavelengths of visible light are seen by the human eye as different colors. WHY ARE PLA NTS GRE EN? Gamma rays X-rays UV Infrared Micro- waves Radio waves Visible light Wavelength (nm)
    36. 36. Sunlight minus absorbed wavelengths or colors equals the apparent color of an object. The feathers of male cardinals are loaded with carotenoid pigments. These pigments absorb some wavelengths of light and reflect others. Reflected light
    37. 37. Why are plants green? Reflected light Transmitted light
    38. 38. WHY ARE PLA NTS GRE EN? Plant Cells have Green Chloroplasts The thylakoid membrane of the chloroplast is impregnated with photosynthetic pigments (i.e., chlorophylls, carotenoids).
    39. 39. <ul><li>The light reactions convert solar energy to chemical energy </li></ul><ul><ul><li>Produce ATP & NADPH </li></ul></ul><ul><li>The Calvin cycle makes sugar from carbon dioxide </li></ul><ul><ul><li>ATP generated by the light reactions provides the energy for sugar synthesis </li></ul></ul><ul><ul><li>The NADPH produced by the light reactions provides the electrons for the reduction of carbon dioxide to glucose </li></ul></ul>Light Chloroplast Light reactions Calvin cycle NADP  ADP + P AN OVERVIEW OF PHOTOSYNTHESIS
    40. 40. เรียนมาตั้งแต่ประถม .... ใบทำหน้าที่ปรุงอาหาร .. มารู้จักใบกัน <ul><li>ประกอบด้วยชั้นผิวใบ ( Epidermis ) มีชั้น Cuticle เคลือบ และ เนื้อใบ ( Mesophyll ) </li></ul><ul><li>Mesophyll มีเซลล์สองรูปแบบ คือ </li></ul><ul><li>1. ) Palisade mesophyll : รูปร่างคล้ายรั้ว เรียงตัวกันแน่นมาก </li></ul><ul><li>2. ) Spongy mesophyll : รูปร่างคล้ายฟองน้ำ เรียงตัวหลวมๆ </li></ul><ul><li>ด้านหลังใบ (upper epidermis) </li></ul><ul><li>ด้านท้องใบ (lower epidermis) มี stoma ( ปากใบ ) ซึ่งจะมีเซลล์ควบคุมการปิดเปิด เรียกว่า Guard Cell </li></ul>
    41. 41. Epidermis Mesophyll Vascular bundle
    42. 42. <ul><li>Photosynthesis is the conversion of light energy into chemical energy by living </li></ul>กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง (Photosynthesis) การสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นกระบวนการที่พืช และสิ่งมีชีวิตที่มีสีเขียว เปลี่ยนพลังงานแสงมาเป็นพลังงานเคมีเก็บไว้ในสารประกอบอินทรีย์ โดยมีคลอโรฟีลล์ทำหน้าที่ดูดพลังงานแสงแล้วเปลี่ยนวัตถุดิบ คือ น้ำ ( H 2 O ) และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ( CO 2 ) ไปเป็นน้ำตาลกลูโคส ( C 6 H 12 O 6 ) น้ำ ( H 2 O ) และก๊าซออกซิเจน ( O 2 )
    43. 43. คลอโรพลาสต์ chloroplast คลอโรพลาสต์เป็นแหล่งที่เกิดการสังเคราะห์ด้วยแสงในพืช ส่วนที่มีสีเขียวของพืชทั้งหมดรวมทั้งลำต้นสีเขียวและผลที่มีสีเขียวที่ยังไม่แก่จะมีคลอโรพลาสต์ แต่ใบของพืชจะเป็นแหล่งที่มีการสังเคราะห์ด้วยแสงมากที่สุดในพืช สีเขียวของใบได้จากสีของคลอโรฟิลล์แล้วทำให้เกิดการสร้างโมเลกุลอาหารในคลอโรพลาสต์
    44. 44.         ในเซลล์ของแต่ละใบจะมีคลอโรพลาสต์มากน้อยแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับชนิดของเซลล์และชนิดของพืช โครงสร้างของคลอโรพลาสต์   จากการที่ศึกษาด้วยการใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตอนและเทคนิคต่างๆ   ทำให้เราทราบรายละเอียดเกี่ยวกับโครงสร้างและหน้าที่ของคลอโรพลาสต์มากขึ้น คลอโรพลาสต์ส่วนใหญ่ของพืชจะมีรูปร่างกลมรี    มีความยาวประมาณ 5 ไมโครเมตร   กว้าง 2 ไมโครเมตร   หนา 1-2 ไมโครเมตร
    45. 45. โครงสร้างของคลอโรพลาสต์           คลอโรพลาสต์ ประกอบด้วยเยื่อหุ้ม 2 ชั้น ภายในมีของเหลวเรียกว่า สโตรมา   มีเอนไซม์ที่จำเป็นสำหรับกระบวนการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ในการสังเคราะห์ด้วยแสงนอกจากนี้ด้านในของคลอโรพลาสต์ ยังมี เยื่อไทลาคอยด์    ส่วนที่พับทับซ้อนไปมาเรียกว่า กรานุม   และส่วนที่ไม่ทับซ้อนกันอยู่เรียกว่า สโตรมาลาเมลลา   รงควัตถุทั้งหมดและคลอโรฟิลล์จะอยู่บนเยื่อไทลาคอยด์ มีช่องเรียก ลูเมน   ซึ่งมีของเหลวอยู่ภายใน
    46. 47. Pigments
    47. 48. สารสีในปฏิกิริยาแสง <ul><li>จากการทดลองของเกลมันพบว่า สาหร่ายสไปโรไจราสังเคราะห์ด้วยแสงได้ดีที่แสงสีน้ำเงินและสีแดง </li></ul>
    48. 49. PIGMENT ABSORPTION Spectrophotometer
    49. 50. รงควัตถุที่พืชใช้ในการสังเคราะห์ด้วยแสง             สารที่ดูดแสง (visible light) ได้เรียกว่า “ รงควัตถุ ( pigments ) ” รงควัตถุ ที่แตกต่างกันจะดูดแสงที่มีความยาวคลื่นแสง ( wavelength) ต่างกันและความยาวคลื่นแสงที่ถูกดูดนั้นหายไป สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดที่สังเคราะห์ด้วยแสงได้   มีรงควัตถุอยู่หลายประเภท ซึ่งเราได้พบว่า   พืชและสาหร่ายสีเขียวมีคลอโรฟิลล์ 2 ชนิดคือ   คลอโรฟิลล์ เอ และคลอโรฟิลล์ บี  
    50. 51. <ul><li>คลอโรฟีลล์ ( Chlorophyll ) เป็น สาร ( รงควัตถุ ) สีเขียว อยู่ภายในเม็ด คลอโรพลาสต์ เป็นสารจำพวกโปรตีนชนิดหนึ่ง ไม่ละลายน้ำแต่ละลายในตัวทำละลายอินทรีย์ เช่น แอลกอฮอล์ เฮกเซน เป็นต้น ทำหน้าที่ ดูดพลังงานแสงเพื่อนำไปใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง </li></ul><ul><li>พืชสร้างคลอโรฟีลล์จากโปรตีนและแร่ธาตุต่างๆ เช่น แมกนีเซียม ( Mg ) เหล็ก ( Fe ) แมงกานีส ( Mn ) เป็นต้น </li></ul>
    51. 52. แต่คลอโรฟิลล์ไม่ได้เป็นรงควัตถุชนิดเดียวที่อยู่ในใบไม้ ยังมีรงควัตถุชนิดอื่นๆ อีกที่ช่วยเก็บเกี่ยวพลังงานแสง ( accessory absorber) เช่น แคโรทีน ( Carotene) ที่มีสีเหลืองและสีส้ม และแอนโทรไซยานิน ( Anthocyanin) ที่มีสีแดงและสีม่วง
    52. 53. <ul><li>สิ่งมีชีวิตชนิดอื่น นอกจากพืชที่สามารถสังเคราะห์ด้วยแสงได้มีสารสีประเภทใดบ้าง ????? </li></ul>
    53. 54. ชนิดของรงควัตถุสังเคราะห์ด้วยแสง (Photosynthetic pigment) คลอโรฟิลล์ a b c d แคโรที นอยด์ ไฟโคบิ ลิน แบค ทีริโอ คลอโรฟิลล์ a b c d แบคทีเรียที่สังเคราะห์ด้วยแสงได้ - - - - + - + - + + สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน + - - - + + - - - - สาหร่ายสีแดง + - - + + + - - - - สาหร่ายสีน้ำตาลและสาหร่ายสีน้ำตาลแกมเหลือง + - + - + - - - - - สาหร่ายสีเขียว + + - - + - - - - - เฟิน + + - - + - - - - - พืชมีดอก + + - - + - - - - -
    54. 55.         รงควัตถุที่ใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงแบ่งออกเป็น 3 ประเภทใหญ่ๆคือ <ul><li>1 . คลอโรฟิลล์ ( CHLOROPHYLL ) เป็นรงควัตถุที่มีสีเขียวทำหน้าที่ดูดพลังงานจากดวงอาทิตย์และแสงประดิษฐ์ต่างๆ เพื่อนำมาสร้างอาหาร    คลอโรฟิลล์จะดูดแสงสีน้ำเงินได้ดีที่สุด รองลงมาคือแสงสีแดงแต่สามารถดูดแสงสีเขียวได้น้อยที่สุด </li></ul>
    55. 56. <ul><li>2. แคโรทีนอยด์ ( CAROTENIOD ) เป็นสารประกอบประเภทไขมันพบในพืชทุกชนิดที่สังเคราะห์ด้วยแสงได้ แบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ -      แคโรทีน ( CAROTENE ) เป็นรงควัตถุที่มีสีส้ม แดง แสด -      แซนโธฟิลล์ ( XANTHOPHYLL ) เป็นรงควัตถุ ที่มีสีเหลืองน้ำตาล </li></ul>
    56. 57. <ul><li>3 .      ไฟโคบิลิน ( PHYCOBILIN ) มีในสาหร่ายสีแดงและสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน แบ่งเป็น 2 ชนิด คือ -     ไฟโคอีริทริน ( PHYCOERYTHRIN ) เป็นรงควัตถุสีแดง -     ไฟโคไซยานิน ( PHYCOCYANIN ) เป็นรงควัตถุสีน้ำเงิน </li></ul>
    57. 58. Paper chromatography of plant photosynthetic pigment
    58. 59. <ul><li>The location and structure of chloroplasts </li></ul>LEAF CROSS SECTION MESOPHYLL CELL LEAF Chloroplast Mesophyll CHLOROPLAST Intermembrane space Outer membrane Inner membrane Thylakoid compartment Thylakoid Stroma Granum Stroma Grana
    59. 60. Chlorophyll a & b <ul><li>Chl a has a methyl group </li></ul><ul><li>Chl b has a carbonyl group </li></ul>Porphyrin ring delocalized e - Phytol tail
    60. 61. Where is chlorophyll?
    61. 62. Different pigments absorb light differently
    62. 63. Excited state e  Heat Light Photon Light (fluorescence) Chlorophyll molecule Ground state 2 (a) Absorption of a photon (b) fluorescence of isolated chlorophyll in solution Excitation of chlorophyll in a chloroplast e 
    63. 64. กลไกการเปลี่ยนสีของใบไม้ คลอโรฟิลล์ เป็นสารประกอบที่ไม่เสถียร สลายตัวได้ด้วยแสงอาทิตย์ พืชสามารถสร้างคลอโรฟิลล์ขึ้นมาใหม่ได้ แต่ต้องอาศัยแสงแดดและอากาศที่อบอุ่น ดังนั้นในฤดูร้อน คลอโรฟิลล์จะสลายตัวด้วยแสงแดดสม่ำเสมอและจะถูกสร้างขึ้นมาทดแทนอย่างสม่ำเสมอเช่นกัน เพื่อรักษาระดับปริมาณคลอโรฟิลล์ไว้ให้เหมาะสมต่อกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง เราจึงเห็นใบไม้มีสีเขียวอยู่เสมอ
    64. 65. แหล่งที่เกิดการสังเคราะห์ด้วยแสง <ul><li>1. ทุกบริเวณที่มีสีเขียว โดยที่ใบเป็นบริเวณที่ทำหน้าที่โดยตรงใบจะแผ่เป็นแผ่นแบน ทำให้ สามารถรับแสงและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ CO 2 ได้เต็มที่ </li></ul>2. เซลล์ในใบทุกเซลล์จะอยู่ใกล้ชิดกับ เนื้อเยื่อลำเลียงหรือเส้นใบ รับน้ำและแร่ธาตุจากรากทาง ท่อลำเลียงน้ำ ( Xylem ) น้ำตาลที่พืชสร้างขึ้น ถูกนำไปสู่ส่วนต่างๆ ทาง ท่อลำเลียงอาหาร ( Phloem ) ของเส้นใบเช่นกัน
    65. 66. 6CO 2 +12H 2 O C 6 H 12 O 6 +6H 2 O+6O 2 แสง คลอโรฟีลล์ กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช แบ่งเป็น 2 ขั้นตอนใหญ่ คือ <ul><ul><li>1. ปฏิกิริยาที่ใช้แสง ( Light reactions) </li></ul></ul><ul><li>2. ปฏิกิริยาตรึงคาร์บอนไดออกไซด์   ( CO 2 fixation ) </li></ul>สมการกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง
    66. 67. ปฏิกิริยาใช้แสง ( light reaction ) <ul><li>เป็นปฏิกิริยาในการสังเคราะห์ที่ต้องอาศัยแสงเป็นตัวช่วยในการเกิดกระบวนการ จะเกิดในตอนกลางวัน โดยอาศัยเกิดบริเวณไทลาคอยด์ </li></ul><ul><li>ประกอบด้วย Photosystem 2 ระบบ คือ </li></ul><ul><ul><li>Photosystem 1 (P700) </li></ul></ul><ul><ul><li>Photosystem 2 ( P680 ) </li></ul></ul>
    67. 68. Antenna complex + Reaction center อยู่รวมกันบน Protein เรียกว่า “ Photosystem ”
    68. 70. <ul><li>พืชได้รับพลังงานแสงและตกกระทบที่รงควัตถุโดยอาจตกกระทบที่ </li></ul><ul><li>chlorophyll a ซึ่งเป็น reaction center </li></ul><ul><li>กลุ่มรงควัตถุอื่นๆ (antenna complex) แล้วมีการถ่ายทอดพลังงานต่อให้ chl. a </li></ul>Primary election acceptor Photon Thylakoid Light-harvesting complexes Reaction center Photosystem STROMA Thylakoid membrane Transfer of energy Special chlorophyll a molecules Pigment molecules THYLAKOID SPACE (INTERIOR OF THYLAKOID) e –
    69. 72. <ul><li>A Photosynthesis Road Map </li></ul>Chloroplast Light Stack of thylakoids ADP + P NADP  Stroma Light reactions Calvin cycle Sugar used for  Cellular respiration  Cellulose  Starch  Other organic compounds
    70. 73. Photosystem I <ul><li>คลอโรพลาสต์ ( P700) มีกลุ่มโมเลกุลของรงควัตถุทำหน้าที่รับพลังงาน </li></ul>
    71. 74. Photosystem II <ul><li>คลอโรพลาสต์ ( P680) มีกลุ่มโมเลกุลของรงควัตถุทำหน้าที่รับพลังงาน </li></ul>
    72. 76. ปฏิกิริยาใช้แสง (Light reaction) <ul><li>พืชได้รับพลังงานแสงและตกกระทบที่รงควัตถุโดยอาจตกกระทบที่ </li></ul><ul><li>chlorophyll a ซึ่งเป็น reaction center </li></ul><ul><li>กลุ่มรงควัตถุอื่นๆ (antenna complex) แล้วมีการถ่ายทอดพลังงานต่อให้ chl. a </li></ul>
    73. 77. Carotenoids Chlorophyll b Chlorophyll a Reaction center Chlorophyll a Antenna complex e- ระบบของ Photosynthetic pigment Accessory pigment Essential pigment
    74. 78. <ul><li>การถ่ายทอดอิเล็กตรอนมี 2 แบบ </li></ul><ul><ul><li>การถ่ายทอดอิเล็กตรอนแบบเป็นวัฏจักร </li></ul></ul><ul><ul><li>การถ่ายทอดอิเล็กตรอนแบบไม่เป็นวัฏจักร </li></ul></ul>
    75. 79. การถ่ายทอดอิเล็กตรอน
    76. 80. การถ่ายทอดอิเล็กตรอน แบบเป็นวัฏจักร
    77. 81. การถ่ายทอดอิเล็กตรอนแบบเป็นวัฏจักร - เป็นการถ่ายทอดอิเล็กตรอนที่เกี่ยวข้องกับระบบแสงเพียงระบบเดียวเท่านั้นเราให้ชื่อว่า ระบบแสง I (P700) หรือ PSI - อิเล็กตรอนที่หลุดจาก PSI จะถูกส่งไปยัง Ferredoxin Cytochrome b, Cytochrome f plastocyanin - ต่อจากนั้น อิเล็กตรอนนี้จะถูกส่งต่อให้กับ PSI ตัวเดิม การถ่ายทอดอิเล็กตรอนเป็นขั้นๆ นี้ จะมีพลังงานปลดปล่อยออกมาและสามารถนำไปสร้าง ATP ได้ 1 ATP ต่ออิเล็กตรอน 1 คู่
    78. 82. PS I P700 แสง Feredoxin 2e - Cytochrome b Cytochrome f Plastocyanin ADP ATP 2 e - 2e - 2e - 2e -
    79. 83. การถ่ายทอดอิเล็กตรอน แบบไม่เป็นวัฏจักร
    80. 84. <ul><li>การถ่ายทอดอิเล็กตรอนแบบไม่เป็นวัฏจักร </li></ul><ul><li>การถ่ายทอดอิเล็กตรอนแบบไม่เป็นวัฎจักรต้องใช้ระบบแสง 2 ระบบ คือ PS I และ PS II </li></ul><ul><li>การถ่ายทอดอิเล็กตรอนวิธีนี้ ต้องมีการสลายตัวของโมเลกุลน้ำ จึงเรียกได้อีกอย่างหนึ่งว่า กระบวนการโฟโตไลซิส ซึ่งค้นพบโดยโรบิน ฮิลล์ ( ปฏิกิริยาของฮิลล์ ) </li></ul><ul><li>ปฏิกิริยานี้นอกจากมีการแตกตัวของน้ำแล้วยังมีการสร้าง ATP และ NADPH + H + ด้วย </li></ul><ul><li>ปฏิกิริยาเกิดขึ้นเป็นขั้นๆ ดังนี้ .......... </li></ul>
    81. 85. 1.PS I และ PS II ได้รับการกระตุ้นจากแสงพร้อมๆกัน 2.PS I เมื่อได้รับพลังงานเพิ่มขึ้น ( จากพลังงานแสง ) อิเล็กตรอนหลุดออกจากคลอโรฟีลล์และถูกส่งไปยัง Ferredoxin ต่อจากนั้น NADP + จะมารับอิเล็กตรอนเป็นตัวสุดท้ายทำให้ PS I ขาดอิเล็กตรอนไป 1 คู่ 3. โมเลกุลของน้ำแตกตัวเป็น 2 H + + 2 OH - 2H 2 O 2H + + 2OH - 4.NADP + ที่รับอิเล็กตรอนจาก PS I จะมารับ 2H + จากโมเลกุลของน้ำเป็น NADPH+H + ดังสมการ NADP+ 2e - +2H + NADPH+H +
    82. 86. 5.2OH- จะเกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมี จนมีน้ำ ออกซิเจน และอิเล็กตรอน 2 OH - H 2 O+ 1O 2 + 2 e - 6.2e - จากโมเลกุลของน้ำนี้จะถูกส่งไปยัง PS II 7.2e - จาก PS II จะถูกส่งไปยัง pheophytin plastoquinone Cytochrome b แล้วมีการปลดปล่อยพลังงานออกมาสร้าง ATP แล้วจึงส่งต่อไปยัง Cytochrome f Plastocyanin และ PS I ตามลำดับ
    83. 87. Non-cyclic e- transfer Fd = Ferridoxin Pc = Plastocyanin Pq = Plastoquinone
    84. 93. PS I P700 Feredoxin PS II P680 Pheophytin Plastoquinone Cytochrome b Cytochrome f Plastocyanin 2e- 2e- แสง แสง 2e- ATP ATP
    85. 94. Non-cyclic electron transfer: ได้ ATP, NADPH
    86. 95. Cyclic e- transfer: ได้  ATP
    87. 96. Free Energy Noncyclic Electron Transfer : ได้ ATP, NADPH Photosystem I Photosystem II P680 P680 * H 2 O Strong oxidant e - O 2 + 2H + P700 P700* Fd NADP + NADPH Cyclic Electron Transfer
    88. 97. ตารางการเปรียบเทียบ สิ่งเปรียบเทียบ แบบเป็นวัฏจักร แบบไม่เป็นวัฏจักร 1. ระบบแสงที่เกี่ยวข้อง 2. ความยาวคลื่นที่เกี่ยวข้อง 3. การเกิด photolysis 4. การเกิดออกซิเจนอิสระ PSI 700 nm ไม่เกิด ไม่เกิด PSI,PSII 700 nm, 680 nm เกิด เกิด
    89. 98. Photosystem II (PS II) Photosystem-I (PS I) ATP NADPH NADP + ADP CALVIN CYCLE CO 2 H 2 O O 2 [CH 2 O] (sugar) LIGHT REACTIONS Light Primary acceptor Pq Cytochrome complex PC e P680 e – e – O 2 + H 2 O 2 H + Light ATP Primary acceptor Fd e e – NADP + reductase Electron Transport chain Electron transport chain P700 Light NADPH NADP + + 2 H + + H + 1 5 7 2 3 4 6 8
    90. 99. Photosystem II (PS II) Photosystem-I (PS I) ATP NADPH NADP + ADP CALVIN CYCLE CO 2 H 2 O O 2 [CH 2 O] (sugar) LIGHT REACTIONS Light Primary acceptor Pq Cytochrome complex PC e P680 e – e – O 2 + H 2 O 2 H + Light ATP Primary acceptor Fd e e – NADP + reductase Electron Transport chain Electron transport chain P700 Light NADPH NADP + + 2 H + + H + 1 5 2 3 4
    91. 100. Photosystem II (PS II) Photosystem-I (PS I) ATP NADPH NADP + ADP CALVIN CYCLE CO 2 H 2 O O 2 [CH 2 O] (sugar) LIGHT REACTIONS Light Primary acceptor Pq Cytochrome complex PC e P680 e – e – O 2 + H 2 O 2 H + Light ATP Primary acceptor Fd e e – NADP + reductase Electron Transport chain Electron transport chain P700 Light NADPH NADP + + 2 H + + H + 1 5 7 2 3 4 6 8
    92. 101. <ul><li>พืชผลิต O 2 จากการแตกตัวของ H 2 O (H + and e - ) </li></ul>
    93. 102. หล่อเหมือนใครในห้องนี้หรือเปล่าเนี่ย
    94. 103. ส่งไปส่งมา แล้วได้ ATP ยังไงเนี่ย ???
    95. 104. PSII PSI Stroma Lumen PC e - 2H + + O 2 Proton gradient Fd NADP + NADPH Thylaciod membrane H 2 O PQ e - Cytochrome e - H + H + e - e - e -
    96. 105. ATP Lumen Stroma H + H + H + H + H + H + H + H + H + H + H + H + H + H + H + ATP Synthase H + H + H + H + H + H + ADP + Pi Photophosphorylation
    97. 106. “ Chemiosmosis”
    98. 108. <ul><li>The light reactions and chemiosmosis: </li></ul><ul><li>the organization of the thylakoid membrane </li></ul>Let’s go to LIGHT REACTOR NADP + ADP ATP NADPH CALVIN CYCLE [CH 2 O] (sugar) STROMA (Low H + concentration) Photosystem II LIGHT H 2 O CO 2 Cytochrome complex O 2 H 2 O O 2 1 1 ⁄ 2 2 Photosystem I Light THYLAKOID SPACE (High H + concentration) STROMA (Low H + concentration) Thylakoid membrane ATP synthase Pq Pc Fd NADP + reductase NADPH + H + NADP + + 2H + To Calvin cycle ADP P ATP 3 H + 2 H + +2 H + 2 H +
    99. 109. CO 2 fixation <ul><li>Calvin cycle </li></ul><ul><li>CO 2  sugar </li></ul><ul><li>เกิดใน stroma </li></ul>Melvin Calvin The Nobel Prize in Chemistry 1961
    100. 110. The step of Calvin cycle <ul><li>Carbon fixation </li></ul><ul><li>Reduction </li></ul><ul><li>Regeneration </li></ul>
    101. 111. <ul><li>A Photosynthesis Road Map </li></ul>Chloroplast Light Stack of thylakoids ADP + P NADP  Stroma Light reactions Calvin cycle Sugar used for  Cellular respiration  Cellulose  Starch  Other organic compounds
    102. 112. <ul><li>ประกอบด้วยปฎิกิริยา 3 ขั้นตอน </li></ul><ul><li>1. คาร์บอกซิเลทิฟ เริ่มด้วยคาร์บอนไดออกไซด์จะเข้ารวมตัวกับ RuBP ซึ่งเป็นสารที่มีคาร์บอน 5 อะตอมได้สารประกอบที่มีคาร์บอน 6 อะตอมและถูกเอนไซม์ไรบูโรสบิสฟอสเฟตคาร์บอกซิเลสทำให้สลายตัวอย่างรวดเร็ว จึงได้สารประกอบ 3 คาร์บอน 2 โมเลกุลคือ PGA ดังสมการ </li></ul><ul><li>CO 2 + RuBP + H 2 O 2 PGA </li></ul><ul><li>แต่ในปฏิกิริยาต้องใช้ 6 CO 2 ดังนั้นสมการจึงเป็น </li></ul><ul><li>6 CO 2 + 6 RuBP + 6 H 2 O 12 PGA </li></ul>
    103. 113. คาร์บอกซิเลทิฟ
    104. 114. <ul><li>เริ่มด้วยการเติม ATP ให้กับ PGA โดยอาศัยเอนไซม์ฟอสโฟกลีเซอริกไคเนสได้สารไดฟอสโฟกลีเซอริกแอซิก และเกิดการรีดักชันโดย NADPH + H + ทำให้ได้น้ำตาลที่มีคาร์บอน 3 อะตอม 2 โมเลกุลคือ PGAL ดังสมการ </li></ul><ul><li>PGA + ATP + NADPH + H + PGAL + ADP + Pi + NADP + + H 2 O </li></ul><ul><li>แต่ในปฏิกิริยาในขั้นที่ 1 ได้ 12 PGA ดังนั้นสมการจึงเป็น </li></ul><ul><li>12 PGA + 12 ATP + 12 NADPH + H + 12 PGAL + 12 ADP + 12 Pi + 12 NADP + + 12 H 2 O </li></ul>
    105. 115. 2. รีดักทีฟ
    106. 116. <ul><li>เป็นปฏิกิริยาเปลี่ยน PGAL ไปเป็น RuBP ในขั้นที่ 2 ได้ 12 PGAL </li></ul><ul><li>12 PGAL ที่เกิดขึ้นถูกนำไปใช้ 2 ทาง </li></ul><ul><li>10 PGAL + 6 ATP 6 RuBP + 6 ADP + 4 Pi </li></ul><ul><li>2 PGAL glucose + 2 Pi </li></ul><ul><li>สรุปปฏิกิริยาในวัฎจักรคัลวิน </li></ul><ul><li>6 CO2 + 18 ATP + 12 NADPH+H + C 6 H 12 O 6 + 18 ADP + 18 Pi + 12 NADP + + 6 H 2 O </li></ul><ul><li>สรุปปฏิกิริยาการสังเคราะห์ด้วยแสง </li></ul><ul><li>6 CO 2 + 12 H 2 O C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 + 6 H 2 O </li></ul>
    107. 118. Calvin Cycle SUGAR Rubisco RuBP CO 2 2 PG A G3P (PGAL) ATP NADPH ATP
    108. 119. <ul><ul><ul><ul><ul><li> </li></ul></ul></ul></ul></ul>12ATP 12NADPH+H + 2PGAL glucose 6ATP 6CO 2
    109. 120. : เป็นขั้นตอนที่พืชสร้างน้ำตาลจาก CO 2 โดยใช้ ATP และ NADPH+H + จาก Light reaction Calvin cycle
    110. 121. ปฏิกิริยาขั้นที่ 1: การตรึง CO 2 (Carbon fixation หรือ Carboxylation) <ul><li>เป็นปฏิกิริยารวมตัวระหว่าง CO 2 กับน้ำตาล RuBP: Ribulose bisphosphate (5C) </li></ul><ul><li>เกิดเป็น Phosphoglyceric acid: PGA (3C) </li></ul><ul><li>โดยการทำงานของเอนไซม์ RuBP carboxylase (Rubisco) </li></ul>6RuBP + 6CO 2 12 PGA Rubisco
    111. 122. <ul><li>Ribulose bisphosphate carboxylase-oxygenase </li></ul><ul><li>Rubisco enzyme </li></ul><ul><li>รวมตัวได้ทั้ง CO 2 และ O 2 </li></ul><ul><li>Protein ที่พบมากสุดในโลก </li></ul>
    112. 124. 12PGA + 12NADPH+H + + 12ATP 12PGAL + 12 NADP + + 12ADP + 12 Pi <ul><li>PGA (3C) ถูกรีดิวซ์ ให้เป็นน้ำตาล PGAL: Phosphoglyceraldehyde (3C) </li></ul><ul><li>อาศัย ATP และ NADPH+H + </li></ul>ปฏิกิริยาขั้นที่ 2: การรีดิวซ์ PGA ให้เป็น PGAL (Reduction)
    113. 125. ปฏิกิริยาขั้นที่ 3: Regeneration การสร้าง RuBP ขึ้นใหม่ <ul><li>นำ PGAL กลับมาสร้าง </li></ul><ul><li>เป็น RuBP ขึ้นใหม่ </li></ul><ul><li>อาศัยพลังงานจาก ATP </li></ul>10PGAL + 6ATP 6RuBP + 6ADP + 4Pi
    114. 126. ปฏิกิริยาขั้นที่ 3: Regeneration การสร้าง RuBP ขึ้นใหม่ <ul><li>?? ถ้าต้องการ RuBP 6 โมเลกุล </li></ul><ul><li>จะต้องใช้ PGAL และ ATP กี่โมเลกุล </li></ul><ul><li>ตอบ ต้องใช้ PGAL 10 โมเลกุล </li></ul><ul><li>และ ATP 6 โมเลกุล </li></ul><ul><li>ATP 18 โมเลกุล </li></ul>
    115. 127. สรุป 6RuBP + 6CO 2 12 PGA 12PGA + 12NADPH+H + + 12ATP 12PGAL + 12 NADP + + 12ADP + 12 Pi 10PGAL + 6ATP 6RuBP + 6ADP + 4Pi 12PGAL 10PGAL 6RuBP 2PGAL C 6 H 12 O 6
    116. 128. ข้อสังเกตของวัฏจักรคาลวิน <ul><li>โดยปกติวัฏจักรคาลวินจะต้องเกิด 2 รอบจึงจะได้ PGAL 2 โมเลกุลซึ่งเพียงพอต่อการสร้างกลูโคส (6C) 1 โมเลกุล ( เนื่องจากในความเป็นจริงการเกิด 1 รอบจะให้ PGAL อิสระออกมา 1 โมเลกุลเท่านั้น ) </li></ul><ul><li>ในพืชทั่วๆไป สารชนิดแรกที่คงตัวที่ได้จากการตรึง CO 2 คือ PGA ซึ่งมี 3C จึงเรียกการตรึง CO 2 แบบนี้ว่า C3-pathway และเรียกพืชที่มีการตรึง CO 2 แบบ C3-pathway ว่า พืช C-3 ซึ่งก็คือพืชใบเลี้ยงคู่และใบเลี้ยงเดี่ยวทั่วๆ ไป </li></ul>
    117. 129. <ul><li>การหายใจเชิงแสงเป็นการหายใจของพืชที่เกิดขึ้นในเวลากลางวันภายในเม็ดคลอโรพลาสต์ขณะที่มีการสังเคราะห์ด้วยแสง โดย ต้องใช้เอนไซม์รูบิสโกซึ่งอยู่ในสโตรมาของคลอโรพลาสต์ </li></ul><ul><li>  เอนไซม์นี้นอกจากกระตุ้นให้ RuBP ตรึงคาร์บอนไดออกไซด์แล้วยังสามารถกระตุ้นให้ RuBP ตรึงออกซิเจนได้อีกด้วย   </li></ul><ul><li>จากสมบัติเอนไซม์รูบิสโกดังกล่าวจึงทำให้ความสามารถในการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ในการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชหลายชนิดลดลง  เนื่องจากออกซิเจนจะแข่งขันกับคาร์บอนไดออกไซด์ในการทำปฏิกิริยากับ   RuBP </li></ul>
    118. 130. <ul><li>พืชตรึงออกซิเจนด้วย   RuBP   ซึ่ง   RuBP   จะถูกสลายเป็นสารประกอบคาร์บอน   2   อะตอม  และกระบวนการทางชีวเคมีที่พืชใช้ในการนำคาร์บอนนี่กลับมาใช้สร้าง   RuBP    ขึ้นใหม่จะมีการสูญเสียคาร์บอนในรูปคาร์บอนไดออกไซด์บางส่วน </li></ul><ul><li>  ดังนั้นโดยรวมจะพบทั้งการตรึงออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ของพืชในขณะที่ได้รับแสง จึงเรียกว่า โฟโตเรสไพเรชัน ( photorespiration )   ซึ่งต่างจากการหายใจ  หรือการสลายสารอาหารตามปกติ  เพราะโฟโตเรสไพเรชันจะเกิดขึ้นเฉพาะในเซลล์ที่มีคลอโรพลาสต์เท่านั้น   </li></ul>
    119. 131. <ul><li>  ในสภาพอากาศปกติการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์และการตรึงออกซิเจนดำเนินไปพร้อม ๆ กันโดยมีสัดส่วนการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ต่อการตรึงออกซิเจนในอัตราส่วน 3 ต่อ 1 แต่สัดส่วนนี้อาจเปลี่ยนแปลงได้ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์และออกซิเจนในเซลล์ </li></ul>
    120. 132. O 2 RuBP CO 2 mitochondria ไม่เกิด ATP ไม่เกิดสารอาหาร สลายเป็น ออกจากคลอโรพลาสต์ เข้าสู่ สาร C 2
    121. 133. Photorespiration
    122. 134. Photorespiration เกิดในพืช C3 - temp สูงขึ้น Rubisco จะมี affinity ต่อ O 2 ได้ดีขึ้นจนในที่สุด O 2 สามารถชนะในการแข่งขันกับ CO 2 เพื่อเข้าจับตรง active site ของ rubisco ได้ - CO 2 ต่ำ O 2 สูง - Rubisco ตรึง O 2 และให้ CO 2 - การสูญเสีย RuBp - ประสิทธิภาพในกระบวนการ PS ลดน้อยลง
    123. 135. <ul><li>ปัจจุบันมีการทดลองที่แสงให้เห็นว่าโฟโตเรสไพเรชันจะช่วยป้องกันความเสียหายให้แก่ระบบการสังเคราะห์ด้วยแสง  โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใบพืชอยู่ในสภาพที่ได้รับแสงมากแต่มีปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์น้อย  เช่น  ในกรณีที่ปากใบปิดเพราะพืชขาดน้ำ  ทำให้พืชได้รับแสงมาก แต่มีคาร์บอนไดออกไซด์ให้ตรึงน้อย  โฟโตเรสไพเรชันจะช่วยใช้สารพลังงานสูงที่สร้างได้มากเกินความต้องการจากปฏิกิริยาแสง </li></ul>
    124. 136. Photorespiration
    125. 137. www.themegallery.com LOGO
    126. 138. Photorespiration
    127. 139. www.themegallery.com LOGO 2C-amino acid Serine -3C Glycerate-2-phosphate Glycerate-3-phosphate Glycolate Glycolate
    128. 140. www.themegallery.com LOGO พืชปรับตัวเพื่อเอาชนะความไม่สมบูรณ์แบบของการสังเคราะห์ด้วยแสง เพื่อความอยู่รอดของมัน ดังนั้น เราจึงเห็นพืช C4 และ CAM เกิดขึ้นมา
    129. 141. พืช C3 <ul><li>เป็นพืชที่มีระบบการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ด้วย Calvin Cycle เพียงอย่างเดียว จะเห็นได้ว่าใน Calvin Cycle สารอินทรีย์ตัวแรกที่เกิดขึ้นจากการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์คือ PGA จึงเป็นสารที่มีคาร์บอน 3 </li></ul><ul><li>โครงสร้างภายในของใบจะประกอบด้วย mesophyll cell 2 แบบ คือ palisade mesophyll และ spongy mesophyll และมีกลุ่มเนื้อเยื่อลำเลียงแทรกอยู่ อาจมีกลุ่มเซลล์ล้อมรอบกลุ่มท่อลำเลียง ซึ่งเรียกว่า bundle sheath cell หรือไม่ก็ได้ </li></ul><ul><li>   พืช C3 นี้เป็นพืชกลุ่มใหญ่ที่สุด มีจำนวนชนิดมากว่าพืช C4 พืชที่เป็นพืช C3 ได้แก่ ข้าว ข้าวสาลี ถั่ว เป็นต้น </li></ul>
    130. 142. พืช C4 <ul><li>พืชกลุ่มนี้มีโครงสร้างภายในของใบที่เด่นชัดคือ จะมี bundle sheath cells ที่มีคลอโรพลาสต์ล้อมรอบกลุ่มท่อลำเลียง </li></ul><ul><li>พืชพวกนี้จะมีการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ 2 ครั้ง โดยครั้งแรกตรึงที่ mesophyll cell ครั้งที่ 2 ที่ bundle sheath cell </li></ul><ul><li>ได้เป็นสารประกอบตัวแรกเป็นสารคาร์บอน 4 อะตอม ( อันเป็นที่มาของชื่อว่า พืช C4 ) คือ กรดออกซาโลอะซิติก </li></ul><ul><li>พืช C4 มักเป็นพืชที่มีถิ่นกำเนิดในเขตศูนย์สูตร เช่น ข้าวโพด อ้อย และบานไม่รู้โรย </li></ul>
    131. 143. www.themegallery.com LOGO C4 plant <ul><li>- No photorespiration </li></ul><ul><li>- CO 2 ต่ำได้ถึง 0 </li></ul><ul><li>- ส่วนใหญ่ พืชที่มีดอก และใบเลี้ยงเดี่ยว </li></ul><ul><li>เช่น ขัาวโพด , อ้อย , ข้าวฟ่าง , บาร์เลย์ , บานไม่รู้โรย </li></ul><ul><li>ไม่พบ C4 ในพวกเมล็ดเปลือย : สนสองใบ สามใบ แป๊ะก๋วย </li></ul><ul><li>มอส ลิเวอร์เวิร์ต ฮอนเวิร์ต และสาหร่ายทุกชนิด </li></ul>
    132. 145. C4 plant leaf
    133. 146. www.themegallery.com LOGO C4 plant
    134. 147. C3 C4
    135. 148. Calvin Cycle ( พืช C3 ) SUGAR Rubisco RuBP CO 2 2 PG A G3P (PGAL) ATP NADPH ATP
    136. 149. <ul><li>การตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ของพืช C 4 เกิดขึ้น 2 ครั้ง ครั้งแรกเกิดขึ้นในเซลล์ชั้นมีโซฟิลล์โดยใช้ PEP เป็นตัวตรึง ทำให้ได้สาร OAA ซึ่งเป็นสารประกอบ 4 C แล้วนำไปเก็บไว้ในบันเดิลซีท </li></ul><ul><li>ต่อมา OAA จะแตกตัวได้ pyruvic และ CO 2 ไพรูวิกจะเคลื่อนเข้าสู่เซลล์ชั้นมีโซฟิลล์เพื่อนำไปสร้าง PEP ใหม่ ส่วน CO 2 จะถูกตรึงครั้งที่ 2 ด้วย RuBP ในเซลล์ชั้นบันเดิลซีท และเข้าสู่วัฎจักรคัลวินเพื่อสร้างน้ำตาลต่อไป </li></ul>
    137. 150. www.themegallery.com LOGO CO 2 fixation in C4 plant <ul><li>มีการตรึง CO 2 2 ครั้ง </li></ul><ul><li>1. mesophyll </li></ul><ul><li>2. bundle sheath cell </li></ul><ul><li>- เกิด OAA ตัวแรกของ ปฏิกิริยา </li></ul><ul><li>- โดยใช้เอนไซม์ PEP carboxylase </li></ul>
    138. 151. www.themegallery.com LOGO C4 plant
    139. 152. PEP CO 2 pyruvate maltate OAA NADP + ATP NADPH + H + pyruvate maltate glucose CO 2 บันเดิลซีท มีโซฟิลล์ RuBP
    140. 154. พืช C 3 C 4 1. มีการตรึง CO 2 1 ครั้งในวัฎจักรคัลวิน 2. เกิดในคลอโรพลาสต์ของชั้น มีโซฟิลล์แห่งเดียว 3. เกิดการหายใจเชิงแสง 1. มีการตรึง CO 2 2 ครั้ง ครั้งที่ 1 ตรึงด้วย PEP ครั้งที่ 2 ตรึงด้วย RuBP 2. เกิดการตรึง CO 2 ขึ้น 2 แห่งครั้งแรกที่มีโซฟิลล์ ครั้งที่ 2 เกิดที่บันเดิลซิท 3. ไม่เกิดการหายใจเชิงแสง
    141. 155. <ul><li>พืชบางชนิดที่อยู่ในเขตแห้งแล้ง จะสูญเสียน้ำมาก จึงลดรูปให้ใบมีขนาดเล็กและปากใบปิดในเวลากลางวัน </li></ul><ul><li>เมื่อกลางวันปากใบปิด พืชจะตรึงคาร์บอนไดออกไซด์อย่างไร ???? </li></ul>
    142. 156. www.themegallery.com LOGO CAM ( C russulaceae A cid M etabolism) พืชอวบน้ำ : สัปปะรด , ว่านหางจระเข้ , กระบองเพชร
    143. 157. www.themegallery.com LOGO CAM plant - พบในพืชที่อยู่ที่แห้งแล้งมาก - ตรึง CO 2 ในเวลากลางคืน ได้กรด 4C (OAA) เก็บไว้ใน vacuole - กลางวันเข้าสู่ calvin cycle - เกิดในเซลล์เดียวกัน
    144. 158. www.themegallery.com LOGO
    145. 159. www.themegallery.com LOGO
    146. 160. <ul><li>ในเวลากลางวัน ปากใบจะปิด ทำให้คาร์บอนไดออกไซด์แพร่ออกได้ยาก ( ความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์สูง ) ทำให้อัตราโฟโตเรสไพเรชันลดลง </li></ul><ul><li>เมื่อมีแสงกรดมาลิกที่ถูกส่งมาจากแวคคิวโอลจะยับยั้งการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ของ PEP แต่ในเวลากลางคืนกรดมาลิกจะถูกย้ายไปเก็บในแวคคิวโอล PEP จึงตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ได้ </li></ul>
    147. 161. <ul><li>ใบปกติพืช CAM จะเสียน้ำ 50-100 กรัม ต่อการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ 1 กรัม </li></ul><ul><li>พืช C 3 และ C 4 เสียน้ำมากถึง 250-300 และ 400-500 กรัม ตามลำดับ ต่อการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ 1 กรัม </li></ul>
    148. 162. CO 2 mesophyll กลางวัน ปากใบ เปิด PEP malic PEP PGAL RuBP PGA malic CO 2 malic PGAL glucose กลางคืน แวคิวโอล
    149. 163. CAM plant <ul><li>ปัจจุบันไม่เฉพาะพืชตระกูล Crassulacea e </li></ul>
    150. 166. เปรียบเทียบการตรึง CO 2 ทั้ง 3 แบบ
    151. 168. ปัจจัยบางประการที่มีผลต่ออัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง <ul><li> - การศึกษาเกี่ยวกับปัจจัยที่มีอิทธิพลต่ออัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงนับว่ามีความสำคัญมาก - เพราะการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชเป็นการผลิตอาหารให้แก่ผู้บริโภคทั้งหลายและยังเพิ่มแก๊สออกซิเจนให้แก่ระบบนิเวศด้วย  </li></ul>
    152. 169. ปัจจัย <ul><ul><ul><li>ความเข้มของแสง </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>อุณหภูมิ </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>CO 2 </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>น้ำ </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>O 2 </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>เกลือแร่ </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>อายุของใบ </li></ul></ul></ul>
    153. 170. 1. แสงและความเข้มของแสง <ul><li>พืชสามารถดูดกลืนไว้ได้เพียงร้อยละ 40 ในร้อยละ 40 นี้ จะ </li></ul><ul><ul><li>เกิดการสะท้อนและส่องผ่านไปร้อยละ 8 </li></ul></ul><ul><ul><li>สูญเสียไปในรูปความร้อนร้อยละ 8 </li></ul></ul><ul><ul><li>มีเพียงร้อยละ 5 เท่านั้นที่พืชนำไปใช้สร้างคาร์โบไฮเดรตด้วยกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง </li></ul></ul><ul><ul><li>ส่วนอีกร้อยละ 19 นั้นสูญเสียไปในกระบวนการเมแทบอลิซึมของพืช </li></ul></ul>
    154. 171. มีผู้ศึกษาความเข้มข้นของแสงกับอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช 3 ชนิด โดยวัดจากอัตราการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ ดังกราฟ
    155. 172. <ul><li>เมื่อให้ความเข้มข้นของแสงเพิ่มขึ้นอัตราการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์สุทธิจะเพิ่มขึ้น  </li></ul><ul><li>และเมื่อเพิ่มความเข้มข้นของแสงมากขึ้นเรื่อยๆ จะถึงจุดหนึ่งที่เมื่อเพิ่มความเข้มข้นของแสงแล้วอัตราการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์สุทธิจะไม่เพิ่มขึ้น </li></ul><ul><li>เราเรียกค่าความเข้มข้นของแสง  ณ  จุดนี้ว่า  จุดอิ่มตัวของแสง </li></ul>
    156. 173. <ul><li>พบว่าในที่มืดอัตราการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์สุทธิเป็นลบ  นั่นคือ </li></ul><ul><li>คาร์บอนไดออกไซด์ถูกปล่อยออกมาเนื่องจากการหายใจ เท่ากับอัตราการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์จากการสังเคราะห์ด้วยแสง </li></ul><ul><li>เรียกจุดที่ความเข้มแสงนี้ว่า ไลท์คอมเพนเซชันพอยท์   </li></ul><ul><li>( light compensation point ) </li></ul>
    157. 174. <ul><li>เนื่องจากพืชในที่ร่มมีอัตราการหายใจต่ำกว่าพืชที่อยู่กลางแจ้งจึงมีการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์สุทธิ เป็นศูนย์ได้ที่ระดับความเข้มแสงต่ำ ดังนั้นพืชในที่ร่มจึงมีไลท์คอมเพนเซชันพอยท์ต่ำกว่าพืชที่อยู่กลางแจ้ง </li></ul><ul><li>ในพืชส่วนใหญ่จะมีจุดอิ่มตัวของแสงในช่วงแสงประมาณ 300 – 1000 ไมโคร mol ของโฟตอน </li></ul>
    158. 175. 2. คาร์บอนไดออกไซด์ <ul><li>  จากการศึกษาของภาควิชาพืชไร่นา  คณะเกษตร มหาวิยาลัยเกษตรศาสตร์  พบว่าอัตราการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ของข้าว ข้าวโพด  และอ้อย ดังกราฟ </li></ul>
    159. 176. <ul><li>จากภาพจะเห็นว่าที่ความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ต่ำมากพืชจึงสังเคราะห์ด้วยแสงได้น้อยเพราะขาดคาร์บอนไดออกไซด์  </li></ul><ul><li>แต่เมื่อความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศเพิ่มขึ้น  พืชจะสามารถตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ได้มากขึ้น </li></ul>
    160. 177. <ul><li>เมื่อความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศเพิ่มมากขึ้น  อัตราการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ก็จะสูงขึ้นเรื่อยๆ เช่นกัน แต่เมื่อความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศเพิ่มมากขึ้นถึงจุดหนึ่ง </li></ul><ul><li>อัตราการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์สุทธิจะไม่เพิ่มขึ้นเรียกว่าค่าความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ ณ จุดนี้ว่า จุดอิ่มตัวของคาร์บอนไดออกไซด์  </li></ul>
    161. 178. <ul><li>จากกระบวนการหายใจเรียกความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์  ณ  จุดนี้ว่า  คาร์บอนไดออกไซด์คอมเพนเซชันพอยท์  ซึ่งเป็นจุดที่พืชมีอัตราการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์สุทธิเท่ากับศูนย์ </li></ul><ul><li>และเมื่อเพิ่มความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์มากขึ้น  อัตราการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์จะมากกว่าอัตราการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์จากการหายใจ  นั่นก็คืออัตราการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์สุทธิเป็นบวก </li></ul>
    162. 179. <ul><li>ถ้าอัตราการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์แสงน้อยกว่าอัตราการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์จากกระบวนการหายใจ  อัตราการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์สุทธิจะเป็นลบ </li></ul><ul><li>แต่เมื่อเพิ่มความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ไปถึงความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ระดับหนึ่งที่ทำให้ อัตราการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ด้วยกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงเท่ากับอัตราการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ </li></ul>
    163. 180. <ul><li>ในพืชพวกข้าวโพดและอ้อย  ซึ่งเป็นพืช C4 จะมีคาร์บอนไดออกไซด์คอมเพนเซชันพอยท์ที่ระดับความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ต่ำกว่าพืช C3 เช่น  มะม่วง  และข้าว  </li></ul><ul><li>เนื่องจากพืช C4 มีกลไกเพิ่มความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในเซลล์บันเดิลชีททำให้การสูญเสียคาร์บอนไดออกไซด์โดย กระบวนการโฟโตเรสไพเรชันมีน้อยมาก  </li></ul><ul><li>อย่างไรก็ดีในสภาพที่มีออกซิเจนน้อยโฟโตเรสไพเรชันในพืช C3 เกิดขึ้นได้น้อย  ทำให้ค่าคาร์บอนไดออกไซด์คอมเพนเซชันพอยท์ระหว่างพืช C3 และ C4   จะมีความแตกต่างกัน น้อยมาก </li></ul>
    164. 181. อุณหภูมิ <ul><li>ได้มีผู้ทำการทดลองเกี่ยวกับการสังเคราะห์ด้วยแสงของยางพารา  โดยการวัดปริมาณแก๊สออกซิเจนที่เกิดขึ้น  ปรากฏว่าเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น  อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงจะเป็นดังกราฟ </li></ul><ul><li>  </li></ul>
    165. 182. <ul><li>จากกราฟจะเห็นว่า  อุณหภูมิมีอิทธิพลต่อการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช  เนื่องจากอุณหภูมิมีอิทธิพลต่อการทำงานของเอนไซม์ต่างๆ  ดังนั้นถ้าอุณหภูมิเหมาะสมต่อการทำงานของเอนไซม์จะทำให้ พืชมีอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงสูงสุด </li></ul><ul><li>โดยทั่วไปอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงจะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น 10-35 C ถ้าอุณหภูมิสูงขึ้นกว่านี้อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงจะลดต่ำลงตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น </li></ul>
    166. 183. <ul><li>นอกจากนี้ยังพบว่าเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นถึงระดับหนึ่ง  มีผลต่ออัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง ดังนี้ </li></ul><ul><ul><li>1.   อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงลดลงเนื่องจากอัตราการหายใจและอัตราโฟโตเรสไพเรชันเพิ่มขึ้นการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์จึงลดลงด้วย </li></ul></ul><ul><ul><li>2.   เมื่อุณหภูมิสูงหรือต่ำกว่าอุณหภูมิที่เหมาะสมต่อการสังเคราะห์ด้วยแสงมากๆจะมีผลทำให้สมบัติการเป็นเยื่อเลือกผ่านของเยื่อหุ้มออร์แกเนลล์ต่างๆที่จำเป็นต่อการทำงานของกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงสูญเสียความสามารถไปด้วย ทำให้อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงลดลง </li></ul></ul><ul><ul><li>3.  เมื่ออุณหภูมิสูงจะทำให้เอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงเสียสภาพไป </li></ul></ul>
    167. 184. อายุใบ <ul><li>ในพืชที่อ่อนหรือแก่เกินไปจะมีความสามารถในการสังเคราะห์ด้วยแสงต่ำกว่าใบพืชที่เจริญเติบโตเต็มที่ เพราะว่าใบที่อ่อนเกินไปการพัฒนาของคลอโรพลาสต์ยังไม่เจริญเต็มที่ส่วนใบที่แก่เกินไปจะมีการสลายตัวของกรานุมและคลอโรฟิลล์มีผลทำให้การสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชลดลงไปด้วย </li></ul>
    168. 185. ปริมาณน้ำที่พืชได้รับ <ul><li>เมื่อพืชขาดน้ำอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงจะลดลง  เนื่องจากปากใบของพืชจะปิดเพื่อลดการคายน้ำซึ่งทำให้แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์แพร่เข้าสู่ปากใบได้ยาก </li></ul><ul><li>สำหรับในสภาพน้ำท่วมหรือดินชุ่มไปด้วยน้ำ ทำให้รากพืชขาดแก๊สออกซิเจนที่ใช้ในการหายใจซึ่งมีผลกระทบต่ออัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง </li></ul>
    169. 186. ธาตุอาหาร <ul><li>จากที่ศึกษามาแล้วจะทราบว่า  สิ่งมีชีวิตที่สังเคราะห์ด้วยแสงจะต้องมีสารที่ใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง  โดยเฉพาะคลอโรฟิลล์และยังต้องมีธาตุอาหารที่จำเป็นต่อกระบวนการสังเคราะห์คลอโรฟิลล์          </li></ul><ul><li>ธาตุแมกนีเซียมและไนโตรเจนเป็นธาตุสำคัญในองค์ประกอบของคลอโรฟิลล์ การขาดธาตุเหล่านี้ส่งผลให้พืชเกิดอาการใบเหลืองซีดที่เรียกว่า  คลอโรซิส ( chlorosis ) เนื่องจากใบขาดคลอโรฟิลล์ </li></ul><ul><li>ธาตุเหล็กจำเป็นต่อการสร้างคลอโรฟิลล์และเป็นองค์ประกอบของไซโทโครมซึ่งเป็นตัวถ่ายอิเล็กตรอน ส่วนธาตุแมงกานีสและคลอรีนจำเป็นต่อกระบวนการแตกตัวของน้ำในปฏิกิริยาการสังเคราะห์ด้วยแสง การขาดธาตุอาหารต่างๆ  ที่กล่าวมานี้จะมีผลให้อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงลดลงด้วย </li></ul>
    170. 188. <ul><li>1. ข้อใดเป็นบทบาทสำคัญของ NADP + ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง </li></ul><ul><li>ก . ทำหน้าที่เป็นตัวรับและตัวให้ไฮโดรเจนแก่สารอื่น </li></ul><ul><li>ข . ทำหน้าที่เกี่ยวกับการผลิต ATP </li></ul><ul><li>ค . ช่วยให้โมเลกุลของน้ำสลายตัวได้ H + และ O 2 </li></ul><ul><li>1. ก 2. ก ข </li></ul><ul><li>3. ข ค 4. ก ข ค </li></ul>
    171. 189. <ul><li>2. สารในข้อใดเป็นสารตั้งต้นในการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ของพืช C 4 </li></ul><ul><li>ก . RuBP </li></ul><ul><li>ข . PEP </li></ul><ul><li>ค . OAA </li></ul><ul><li>ง . PGA </li></ul><ul><li>1. ก ข 2. ข ค </li></ul><ul><li>3. ก ค 4. ข ง </li></ul>
    172. 190. <ul><li>3. กิจกรรมในข้อใดต้องอาศัยพลังงานจาก ATP ที่ได้จากกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง </li></ul><ul><li>ก . การตรึง CO 2 </li></ul><ul><li>ข . การสร้าง RuBP </li></ul><ul><li>ค . การลำเลียง CO 2 เข้าสู่เซลล์ </li></ul><ul><li>1. ก 2. ข </li></ul><ul><li>3. ก ข 4. ข ค </li></ul>
    173. 191. <ul><li>4. สารในข้อใดที่ได้จากปฏิกิริยาที่ใช้แสงแล้วนำไปใช้ในปฏิกิริยาไม่ใช้แสง </li></ul><ul><li>1. ATP, NADH + H + </li></ul><ul><li>2. O 2 , NADP, ATP </li></ul><ul><li>3. ATP, NADPH + H </li></ul><ul><li>4. O 2 , NADPH+H + , ATP </li></ul>
    174. 192. <ul><li>5. ข้อใดถูกต้องสำหรับพืชที่มีกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงแบบ C 4 </li></ul><ul><li>ก . อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงจะเพิ่มขึ้นตามความเข้มแสงจนถึงระดับหนึ่ง </li></ul><ul><li>ข . ฟอสโฟอีนอลไพรูเวทเป็นตัวรับ CO 2 </li></ul><ul><li>ค . ผลิตภัณฑ์ตัวแรกที่ได้คือออกซาโลอะซีเทต </li></ul><ul><li>ง . มีสปันจีมีโซฟิลล์มาก </li></ul><ul><li>1. ก ข 2. ข ค </li></ul><ul><li>3. ก ข ค 4. ข ค ง </li></ul>
    175. 193. <ul><li>6. ลำดับขั้นของการถ่ายทอดอิเล็กตรอนในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงข้อใดถูกต้อง </li></ul><ul><li>1. H 2 O – PSII – PSI – Calvin cycle </li></ul><ul><li>2. H 2 O – NADPH – Calvin cycle </li></ul><ul><li>3. PSII – PSI – NADPH – Calvin cycle </li></ul><ul><li>4. H 2 O – PSI – PSII – NADPH – Calvin cycle </li></ul>
    176. 194. <ul><li>7. ข้อใดถูกต้องเกี่ยวกับการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ของต้นข้าวฟ่าง </li></ul><ul><li>1. ก 2. ข </li></ul><ul><li>3. ก ข 4. ค ง </li></ul>ข้อ สารที่ใช้ตรึง CO 2 บริเวณที่เกิด ก ข ค ง มีคาร์บอน 3 อะตอม มีคาร์บอน 5 อะตอม มีคาร์บอน 3 อะตอม มีคาร์บอน 5 อะตอม เซลล์ในชั้นมีโซฟิลล์ เซลล์ล้อมรอบท่อลำเลียง เซลล์ล้อมรอบท่อลำเลียง เซลล์ในชั้นมีโซฟิลล์
    177. 195. <ul><li>8. กลไกการสร้าง ATP ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงคล้ายคลึงกับกลไกการหายใจในข้อใด </li></ul><ul><li>ก . การสร้าง ATP ในการถ่ายทอดอิเล็กตรอน </li></ul><ul><li>ข . การสร้าง ATP ในเมทริกซ์ </li></ul><ul><li>ค . การสร้าง ATP ในไซโทพลาสซึม </li></ul><ul><li>1. ก 2. ข </li></ul><ul><li>3. ก ข 4. ก ข ค </li></ul>
    178. 196. <ul><li>9. ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงการแยกโมเลกุลของน้ำเกิดขึ้นที่ใด </li></ul><ul><li>1. เยื่อหุ้มชั้นในคลอโรพลาสต์ </li></ul><ul><li>2. เยื่อไทลาคอยด์ </li></ul><ul><li>3. ระบบแสง I </li></ul><ul><li>4. ระบบแสง II </li></ul>
    179. 197. <ul><li>10. ในสภาพที่ไม่มีแสงปฏิกิริยาที่ไม่ต้องใช้แสงเกิดขึ้นต่อไปได้ถ้ามีสารในข้อใด </li></ul><ul><li>1. NADPH </li></ul><ul><li>2. NADH และ ATP </li></ul><ul><li>3. NADPH และ ATP </li></ul><ul><li>4. ATP และ เอนไซม์ </li></ul>
    180. 198. <ul><li>11. ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงพลังงานแสงถูกเปลี่ยนเป็นพลังงานเคมีเก็บไว้ในสารใด </li></ul><ul><li>ก . ATP </li></ul><ul><li>ข . NADPH </li></ul><ul><li>ค . NADPH และ FADH </li></ul><ul><li>1. ก 2. ก ข </li></ul><ul><li>3. ข ค 4. ก ข ค </li></ul>
    181. 199. <ul><li>12. การเพิ่มปริมาณ O 2 ในบรรยากาศมีผลต่ออัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชใดน้อยที่สุด </li></ul><ul><li>ก . ข้าวฟ่าง </li></ul><ul><li>ข . ข้าวสาลี </li></ul><ul><li>ค . ข้าวเจ้า </li></ul><ul><li>1. ก 2. ข </li></ul><ul><li>3. ก ข 4. ข ค </li></ul>
    182. 200. <ul><li>13. ถ้าปล่อยให้พืชรับ 14 CO 2 ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงจะพบ 14 C ในสารอินทรีย์ในข้อใด </li></ul><ul><li>ก . PGA </li></ul><ul><li>ข . PGAL </li></ul><ul><li>ค . RuBP </li></ul><ul><li>ง . NADPH </li></ul><ul><li>1. ก ข 2. ก ข ค </li></ul><ul><li>3. ก ค ง 4. ข ค ง </li></ul>
    183. 201. <ul><li>14. ปัจจัยในข้อใดมีผลทำให้ข้าวฟ่างมีผลผลิตจากการสังเคราะห์ด้วยแสงไม่เท่ากัน </li></ul><ul><li>ก . ปริมาณคลอโรฟิลล์ </li></ul><ul><li>ข . กลไกการตรึง CO 2 </li></ul><ul><li>ค . ความแห้งแล้งของบรรยากาศ </li></ul><ul><li>1. ก 2. ข </li></ul><ul><li>3. ก ข 4. ข ค </li></ul>
    184. 202. <ul><li>15. โดยทั่วไปปฎิกิริยาวัฏจักรคัลวินไม่ต้องการแสงสว่างโดยตรงแต่ไม่สามารถเกิดขึ้นได้ในตอนกลางคืนเนื่องจากสาเหตุใด </li></ul><ul><li>ก . ขาดสารบางชนิดที่ผลิตได้จากปฎิกิริยาที่ต้องการแสงสว่าง </li></ul><ul><li>ข . พืชไม่มีการดูดและลำเลียงน้ำในตอนกลางคืน </li></ul><ul><li>ค . ความเข้มข้นของ CO 2 มีน้อยมากในตอนกลางคืน </li></ul><ul><li>ง . เอนไซม์บางอย่างไม่สามารถทำงานได้เมื่อขาดแสงกระตุ้น </li></ul><ul><li>1. ก 2. ข </li></ul><ul><li>3. ก ค 4. ข ง </li></ul>
    185. 203. <ul><li>16. ข้อใดเป็นลักษณะคล้ายคลึงระหว่างเยื่อไทลาคอยด์และเยื่อชั้นในของไมโทคอนเดรีย </li></ul><ul><li>ก . มีส่วนยื่นของเมมเบรมทำให้ถ่ายทอดอิเล็กตรอนได้สะดวก </li></ul><ul><li>ข . มีเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายทอดอิเล็กตรอนอยู่มาก </li></ul><ul><li>ค . เป็นแหล่งสร้าง ATP </li></ul><ul><li>1. ก ข 2. ข ค </li></ul><ul><li>3. ก ค 4. ก ข ค </li></ul>
    186. 204. <ul><li>17. ข้อใดเรียงขนาดของสิ่งที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงจากใหญ่ไปเล็ก </li></ul><ul><li>1. คลอโรฟิลล์ แอนเทนนา คลอโรพลาสต์ </li></ul><ul><li>2. คลอโรพลาสต์ คลอโรฟิลล์ แอนเทนนา </li></ul><ul><li>3. คลอโรพลาสต์ แอนเทนนา คลอโรฟิลล์ </li></ul><ul><li>4. แอนเทนนา คลอโรฟิลล์ คลอโรพลาสต์ </li></ul>
    187. 205. <ul><li>18. ศูนย์กลางปฏิกิริยาของระบบแสงในพืชดอกประกอบด้วยสารใด </li></ul><ul><li>1. คลอโรฟิลล์ เอ </li></ul><ul><li>2. คลอโรฟิลล์ เอ และโปรตีน </li></ul><ul><li>3. คลอโรฟิลล์ เอ และ คลอโรฟิลล์ บี </li></ul><ul><li>4. คลอโรฟิลล์ เอ คลอโรฟิลล์ บี และ แซนโทฟิลล์ </li></ul>
    188. 206. <ul><li>19. ข้อใดไม่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาแสง </li></ul><ul><li>1. การแยกโมเลกุลของน้ำทำให้เกิดอิเล็กตรอน </li></ul><ul><li>2. ATP ถูกสร้างโดยกระบวนการ photophosphorylation </li></ul><ul><li>3. Rubisco ถูกกระตุ้นโดย Photone </li></ul><ul><li>4. อิเล็กตรอนถูกถ่ายทอดจากน้ำไปยัง NADP + </li></ul>
    189. 207. <ul><li>20. ข้อใดไม่เกี่ยวข้องกับ Photosystem I </li></ul><ul><li>1. รับพลังงานแสงโดยคลอโรฟิลล์ </li></ul><ul><li>2. รับอิเล็กตรอนจากพลาสโตไซยานิน </li></ul><ul><li>3. ส่งอิเล็กตรอนไปยังเฟอร์รีดอกซิน </li></ul><ul><li>4. Photolysis </li></ul>
    190. 208. <ul><li>21. ปัจจัยในข้อใดมีผลทำให้ข้าวและข้าวฟ่างมีผลผลิตจากการสังเคราะห์ด้วยแสงไม่เท่ากัน </li></ul><ul><li>ก . ปริมาณคลอโรฟิลล์ </li></ul><ul><li>ข . กลไกการตรึง CO 2 </li></ul><ul><li>ค . ความแห้งแล้งของบรรยากาศ </li></ul><ul><li>1. ก </li></ul><ul><li>2. ข </li></ul><ul><li>3. ก ค </li></ul><ul><li>4. ข ค </li></ul>
    191. 209. <ul><li>22. สารในข้อใดถูกสร้างในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง และกระบวนการหายใจ </li></ul><ul><li>1. PGAL </li></ul><ul><li>2. glucose </li></ul><ul><li>3. pyruvic acid </li></ul><ul><li>4. acetic acid </li></ul>
    192. 210. <ul><li>23. ปฏิกิริยา ADP + Pi -- ATP เกิดขึ้นที่ส่วนใดของเซลล์ </li></ul><ul><li>ก . ไซโทพลาสซึม </li></ul><ul><li>ข . เมทริกซ์ของไมโทคอนเดรีย </li></ul><ul><li>ค . เยื่อหุ้มชั้นในของไมโทคอนเดรีย </li></ul><ul><li>1. ก ข </li></ul><ul><li>2. ข ค </li></ul><ul><li>3. ก ค </li></ul><ul><li>4. ก ข ค </li></ul>
    193. 211. <ul><li>24. ข้อใดไม่เป็นจริงเกี่ยวกับพืช C 3 และพืช C 4 </li></ul><ul><li>1 . ก ข 2. ข ค </li></ul><ul><li>3. ก ค 4. ก ข ค </li></ul>ข้อ ลักษณะ พืช C 3 พืช C 4 ก ข ค บันเดิลซีท การตรึง CO 2 จากบรรยากาศ การตรึง CO 2 ไม่มี ในมีโซฟิลล์ ใช้น้ำตาล 5 C มี ในมีโซฟิลล์และบัลเดิลซีท ใช้น้ำตาล 3 C และ 5 C
    194. 212. <ul><li>25. ข้อใดไม่ถูกต้องเกี่ยวกับคลอโรพลาสต์ </li></ul><ul><li>ก . มีคลอโรฟิลล์อยู่ที่บริเวณเยื่อหุ้มคลอโรพลาสต์ชั้นใน </li></ul><ul><li>ข . ไทลาคอยด์เป็นแหล่งผลิตออกซิเจนและสร้าง ATP </li></ul><ul><li>ค . มีระบบแสงกระจายทั่วไปทั้งในบริเวณเยื่อไทลาคอยด์และเยื่อหุ้มคลอโรพลาสต์ </li></ul><ul><li>1. ก </li></ul><ul><li>2. ก ข </li></ul><ul><li>3. ก ค </li></ul><ul><li>4. ก ข ค </li></ul>
    195. 213. <ul><li>26. จากการทดลองกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงของสาหร่ายสีเขียวโดยใช้แก๊ส C 18 O 2 เมื่อวิเคราะห์ผลที่เกิดขึ้นจะไม่พบ 18 O ในสารใด </li></ul><ul><li>ก . น้ำตาล triose </li></ul><ul><li>ข . น้ำตาล hexose </li></ul><ul><li>ค . น้ำ </li></ul><ul><li>ง . ออกซิเจน </li></ul><ul><li>1. ก ข 2. ข ค </li></ul><ul><li>3. ค ง 4. ก ง </li></ul>
    196. 214. <ul><li>27. ข้าวในข้อใดมีประสิทธิภาพการสังเคราะห์ด้วยแสงสูงที่สุด </li></ul><ul><li>ก . ข้าวฟ่าง </li></ul><ul><li>ข . ข้าวสาลี </li></ul><ul><li>ค . ข้าวเจ้า </li></ul><ul><li>ง . ข้าวบาร์เลย์ </li></ul><ul><li>1. ก 2. ข </li></ul><ul><li>3. ก ค 4. ข ง </li></ul>
    197. 215. <ul><li>28. ข้อใดเป็นบทบาทสำคัญของ NADP + ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง </li></ul><ul><li>ก . ทำหน้าที่เป็นตัวรับและตัวให้ไฮโดรเจนแก่สารอื่น </li></ul><ul><li>ข . ทำหน้าที่เกี่ยวกับกระบวนการผลิต ATP </li></ul><ul><li>ค . ช่วยให้โมเลกุลของน้ำแตกตัวได้ H + และ ออกซิเจน </li></ul><ul><li>1. ก 2. ก ข </li></ul><ul><li>3. ข ค 4. ก ข ค </li></ul>
    198. 216. <ul><li>29. กิจกรรมในข้อใดอาศัยพลังงานจาก ATP ที่ได้จากกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง </li></ul><ul><li>ก . การตรึง CO 2 </li></ul><ul><li>ข . การสร้าง RuBP </li></ul><ul><li>ค . การลำเลียง CO 2 เข้าสู่เซลล์ </li></ul><ul><li>1. ก </li></ul><ul><li>2. ข </li></ul><ul><

    ×