1. โฟโตเรสไพเรชัน(photorespiration)
จุดประสงค์การเรี ยนรู้
เพื่อให้ นกเรี ยนสามารถ สืบค้ นข้ อมูลและอธิบาย
ั
เกี่ยวกับการเกิดโฟโตเรสไพเรชน ั

2. ปฏิกิริยาโฟโตเรสไพเรชน (Photorespiration) หรือ
ั
ปฏิกิริยาการหายใจแสง หมายถึง การที่ O2 ทําปฏิกิริยา กับ
RuBP โดยมีเอนไซม์รูบิสโก (Rubisco)เป็ นตัวเร่งปฏิกิริยา
จะได้ ผลผลิต เป็ นสารที่มีคาร์ บอน 3 อะตอม คอ ฟอสโฟกลีเซอ
ื
เรต (PGA) 1 โมเลกล และได้ สารประกอบที่มีคาร์ บอน 2
ุ
อะตอม 1 โมเลกุล คือ ฟอสโฟไกลโคเลต
(Phosphoglycolate : PG) ซึงสาร PGA ่
สามารถเข้ าสูวฏจักรคัลวินตามปกติ
่ั

3. ส่วนสารประกอบที่มีคาร์ บอน 2 อะตอม จะถูกเปลี่ยนกลับไปเป็ น
RuBP อีกครัง โดยใช้ สารประกอบที่มีคาร์ บอน 2 อะตอม 3 โมเลกล
้ ุ
เปลียนเป็ น RuBP(5C) 1 โมเลกุล เหลือคาร์ บอนอีก 1 อะตอม
่
จะถูกปล่อยในรูปของ CO2 1 โมเลกล ุ
กระบวนการนี ้จึงคล้ ายกับกระบวนการหายใจที่มีการใช้ O2
สลายสารอาหารแล้ วปล่อย CO2 ออกมา แต่กระบวนการนี ้
เกิดขึ ้นเมื่อมีแสง

4. แสดงสมการเคมีของกระบวนการ photorespiration
RuBisCO
RuBP + O2 PGA +
แสง
Phosphoglycolate + CO2

6. สรุป
Photorespiration เป็ นกระบวนการที่ออกซิเจนเข้ ารวมตัว
กบไรบูโลส 1, 5 บสฟอสเฟต (RuBP) โดยการเร่งปฏิกิริยาของ
ั ิ
เอนไซม์รูบิสโก (RuBisCO) ได้ ผลผลิตคือ ฟอสโฟกลีเซอเรต
(Phosphoglycerate : PGA) และฟอสโฟไกลโคเลต
(Phosphoglycolate : PG) และสารฟอสโฟไกลโคเลต จะ
ถูกสลายโดยเกิดปฏิกิริยาที่ซบซ้ อนและเกิดในออร์ แกเนลล์ คอ
ั ื
คลอโรพลาสต์ (Chloroplast) เพอรอกซโซม ิ
(Peroxisom) และไมโทคอนเดรีย (Mitochondria)

7. Photorespiration

8. Photorespiration เกิดในพืช C3
- เมื่ออุณหภูมิสงขึ ้น Rubisco จะจบกบ O2 ได้ ดีขึ ้น
ู ั ั
จนในที่สด O2 สามารถชนะในการแข่งขันกับ CO2 เพื่อทํา
ุ
ปฏิกิริยากบ RuBP
ั
-เกิดเม่ือ CO2 ในใบตํ่า O2 สง
ู
-ความเข้ มแสงสูง, อากาศร้อน, ปากใบปิด
- RuBP ตรึง O2 และให้ CO2
- RuBP ตรึง CO2 ได้น้อยลง
- ประสิทธิภาพในกระบวนการ PS ลดน้ อยลง

9. Photorespiration ต่างจากการหายใจ หรื อการสลาย
สารอาหารตามปกติ เพราะโฟโตเรสไพเรชันจะเกิดขึ ้นเฉพาะในเซลล์
ที่มีคลอโรพลาสต์เท่านัน นอกจากนี ้ปฏิกิริยาเคมีตาง ๆ ที่เกี่ยวข้ อง
้ ่
กบโฟโตเรสไพเรชันก็แตกต่างจากการสลายสารอาหารที่เกิดขึ ้นใน
ั
เซลล์
ในสภาพอากาศปกติการตรึง CO2 และการตรึง O2
ดําเนินไปพร้ อม ๆ กันโดยมีสดส่วนการตรึง CO2 ต่อการตรึง O2
ั
ในอัตราส่วน 3 ต่อ 1 แต่สดส่วนนี ้อาจเปลี่ยนแปลงได้ ขึ ้นอยูกบ
ั ่ ั
ความเข้มข้นของ CO2 และ O2 ในเซลล์

10. ปั จจุบนมีการทดลองที่แสดงให้ เห็น Photorespiration
ั
จะช่วยปองกันความเสียหายให้ แก่ระบบการสังเคราะห์ด้วยแสง
้
โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใบพืชอยูในสภาพที่ได้ รับแสงมาก มีปฏิกิริยา
่
แสงที่สร้ างสารพลังงานสูงได้ เป็ นปริ มาณมาก แต่มีปริ มาณ CO2
น้ อย สารพลังงานสูงเหล่านี ้อาจทําให้ เกิดอันตรายแก่เซลล์ เช่น ใน
กรณีที่ปากใบปิ ดเพราะพืชขาดนํ ้า ทําให้ พืชได้ รับแสงมาก แต่มี
คาร์ บอนไดออกไซด์ให้ ตรึงน้ อย การสังเคราะห์ด้วยแสงจึงเกิดขึ ้นได้
น้อย โฟโตเรสไพเรชันจะช่วยใช้ สารพลังงานสูง เช่น ATP ที่สร้ าง
ได้ มากเกินความต้ องการจากปฏิกิริยาแสง ซึงเป็ นผลดีตอพืชที่
่ ่
สามารถลดอันตรายจากสารพลังงานสูงที่เหลือใช้ เหล่านี ้ได้

11. ปัจจัย ท่ ีเก่ ียวข้อง Photosynthesis กระบวนการ Photorespira
หายใจ tion
สารอาหาร ผลิต C6H12O6 ใช้ C6H12O6 ผลิต C6H12O6
แต่น้อย และ
ผลิตได้ ช้ากว่า
O2 ปล่ อย O2 ใช้ O2 ใช้ O2
เกิด เวลามีแสง ตลอดเวลา ตลอดเวลา ถ้ ามี
O2 RuBP และ
RuBisCO
CO2 ใช้ CO2 ปล่อย CO2 ปล่อย CO2
พลังงาน สะสมพลังงาน สลาย สะสมพลังงาน