การค้นคว้าที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง
- 2. • ในปี ค.ศ. 1648 ฌอง แบบติสท์ แวน เฮลมองท์
(J.B. Van Helmomt) นักวิทยาศาสตร์ชาวเบล
เยี่ยม ได้ทดลองปลูกต้นหลิวหนัก 5 ปอนด์ใน
ถังใบใหญ่ที่บรรจุดินซึ่งทาให้สห้งสนิทหนัก
200 ปอนด์ สล้วปิดฝาถัง ระหว่างทาการทดลอง
ได้รดน้าต้นหลิวที่ปลูกไว้ทุกๆวัน ด้วยน้าฝน
หรือน้ากลั่นเป็นระยะเวลา 5 ปีต้นหลิวเจริญขึ้น
หนักเป็ น 169ปอนด์ 3 ออนซ์ (ไม่ได้รวม
น้าหนักของใบซึ่งร่วงไปในสต่ละปี) สละเมื่อนา
ดินในถังมาทาให้สห้งสล้วนาไปชั่ง ปรากฏว่ามี
น้าหนักน้อยกว่าดินที่ใช้ก่อนทาการทดลองเพียง
2 ออนซ์เท่านั้น
- 3. การทดลองของ สวน เฮลมองท์
แวน เฮลมองท์ ได้ปิดกระถางที่ปลูกต้นหลิวด้วย เพื่อป้ องกันการสูญหายของดินใน
กระถาง สละจากการทดลองพบว่า น้าหนักของดินลดลงน้อยมาก เขาจึงสรุปว่า น้าเป็น
สาเหตุที่ทาให้พืชเจริญเติบโตเพียงอย่างเดียว โดยเขาลืมไปว่าพืชยังมีสิ่งสวดล้อมอื่น
นอกจากดินน้าคือ อากาศ สสง อุณหภูมิ ซึ่งมีความสาคัญต่อการเจริญเติบโตของพืช
เช่นเดียวกัน การที่เขาใช้น้ากลั่นหรือน้าฝนรดต้นหลิวก็เพื่อสสดงให้เห็นว่าน้าที่ใช้นั้นไม่มี
สารต่างๆเจือปนอยู่ด้วย เพื่อป้ องกันไม่ให้น้าหนักของดินเปลี่ยนสปลง เนื่องมาจากน้าที่ใช้
รดต้นหลิวมีสารหรือพวกสร่ธาตุปนอยู่ สละเป็นการสสดงให้เห็นด้วยว่าน้าเท่านั้นที่ทาให้
พืชเจริญเติบโต
- 4. • ในปี ค.ศ. 1772โจเซฟ พริสท์ลีย์
(Joseph Priestley) นักวิทยาศาสตร์
ชาวอังกฤษกล่าวได้ว่า…“การหายใจ
การเน่าเปื่อยสละการตายของสัตว์ทา
ให้อากาศเสีย สต่พืชจะทาให้อากาศ
เสียนั้นบริสุทธิ์ขึ้นสละมีประโยชน์
ต่อการดารงชีวิต”
- 5. การทดลองที่ 1 ของ โจเซฟ พริสต์ลีย์
เขาได้ทาการทดลองโดย
1. จุดเทียนไขไว้ในครอบสก้ว สักครู่
เทียนไขก็ดับ
2. ใส่หนูเข้าไปในครอบสก้ว สักครู่หนู
ก็ตาย
3. จุดเทียนไขใส่ในครอบสก้วที่หนูตาย
พบว่าเทียนไขดับทันที
- 6. การทดลองที่ 2 ของ โจเซฟ พริสต์ลีย์
4. ใส่พืชสีเขียวเข้าไปในครอบสก้วที่เคย
จุดเทียนไขซึ่งดับสล้วสละปล่อยไว้
10 วัน พบว่าเมื่อจุดเทียนไขใหม่
เทียนไขจะลุกไหม้อยู่ได้ระยะหนึ่ง
โดยไม่ดับทันที
5. เอาหนูที่ตายออกจากครอบสก้วสล้ว
พืชสีเขียวเข้าไปในครอบสก้วปล่อย
ไว้10 วัน ใส่หนูเข้าไปใหม่พบว่าหนู
ไม่ตาย
- 7. การทดลองที่ 2 ของ โจเซฟ พริสต์ลีย์
6. สบ่งอากาศจากครอบสก้วที่จุดเทียนไขสละปล่อยให้ดับสล้วออกเป็น2 ส่วน
ส่วนที่ 1. ใส่พืชสีเขียว สละปล่อยไว้ระยะหนึ่งจุดเทียนไขใส่ใหม่พบว่าเทียนไขไม่
ดับ หรือถ้าใส่หนู หนูจะไม่ตาย
ส่วนที่ 2. ปล่อยอากาศไว้ในครอบสก้วเฉยๆ สละปล่อยไว้ระยะหนึ่งเช่นกัน เมื่อจุด
เทียนไข เทียนไขจะดับทันที หรือถ้าใส่หนู หนูจะตาย
จากการทดลองนี้ พริสต์ลีย์ สรุปว่า
1. การลุกไหม้(เทียนไข)เป็นการทาให้อากาศดี กลายเป็นอากาศเสีย พืชสีเขียว
สามารถเปลี่ยนอากาศเสียนี้ให้กลับมาเป็นอากาศดีได้
2. การหายใจของสัตว์(หนู)เป็นการทาให้อากาศดีกลายเป็นอากาศเสีย สละพืชสี
เขียวสามารถเปลี่ยนอากาศเสียนี้ให้กลับมาเป็นอากาศดีได้
- 8. • พศ. 2322 แจน อิเก็น ฮูซ นายสพทย์
ชาวดัทช์ ได้ทาการทดลองคล้ายกับ
พริสต์ลีย์ สละพิสูจน์ให้เห็นว่าการ
ทดลองของ พริสต์ลีย์ จะได้ผลก็
ต่อเมื่อพืชได้รับสสง
- 9. • สรุปผลการทดลอง การที่พืชจะเปลี่ยนอากาศเสีย เป็นอากาศดีได้นั้น
พืชต้องใช้สสงด้วย
• ต่อมาความรู้ทางเคมีเพิ่มขึ้นจนทาให้ทราบว่า อากาศเสียคือ สก๊ส
คาร์บอนไดออกไซด์(CO2) สละอากาศดีคือ สก๊สออกซิเจน (O2)
• นอกจากได้สก๊สออกซิเจนสล้ว ยังได้สารอินทรีย์บางชนิดด้วย
จากสนวคิดของ ฮูซ จะเห็นว่าการเจริญเติบโตของพืชทาให้พืชมี
น้าหนักเพิ่มขึ้น เป็นผลมาจากการสังเคราะห์สารอินทรีย์น้าหนักของพืช
ที่เพิ่มขึ้นมาจากสก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ที่พืชนาเข้าไปนั่นเอง
- 10. • ปี พ.ศ. 2347 นิโคลาส ธีโอดอร์ เดอ
โซซูร์(Nicolas Theodore de Soussure)
ได้ศึกษาทดลองพบว่า พืชมีการดูดสก๊ส
คาร์ บอนไดออกไซด์ไปใช้ใน
กระบวนการสังเคราะห์ด้วยสสงซึ่ง
สอดคล้องกับการศึกษาของฮูซที่กล่าว
ว่า พืชได้รับธาตุคาร์บอนมาจากสก๊ส
คาร์บอนไดออกไซด์ เพื่อเปลี่ยนให้อยู่
ในรูปของสารอินทรีย์สละยังปล่อยสก๊ส
ออกซิเจนออกมาสู่บรรยากาศในช่วงที่
พืชได้รับสสง
- 11. การทดลองของ นิโคลาส ธีโอดอร์ เดอ โซซูร์
• เดอ โซซูร์ ยังทดลองให้เห็นว่า น้าหนักของพืชที่เพิ่มขึ้นมากกว่าน้าหนัก
ของสก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ที่พืชได้รับ เขาจึงสันนิษฐานว่า น้าหนัก
ของพืชที่เพิ่มขึ้นบางส่วนเป็นน้าหนักของน้าที่พืชได้รับ
- 12. • ปี พ.ศ. 2473 แวน นีล (Van Niel)
ท ด ล อ ง เ ลี้ ย ง ส บ ค ที เ รี ย ที่
สังเคราะห์ด้วยสสงโดยไม่ใช้น้า
สต่ใช้ไฮโดรเจนซัลไฟด์สทน
พบว่า ผลที่ได้จากการสังเคราะห์
ด้วยสสงสทนที่ จะได้สก๊ส
ออกซิเจนกลับได้สก๊สซัลเฟอร์
ขึ้นสทน
- 14. • ค.ศ.1941 แซม รูเบน และ มาร์ติน คาเมน
(Sam Ruben และ Martin Kamen) ทาการ
ทดลองเพื่อพิสูจน์ให้เห็นว่า O2ที่ได้จากการ
สังเคราะห์ด้วยสสงมาจากน้า โดยได้นา
สาหร่ายสีเขียวในปริมาณที่เท่าๆกัน ใส่ลง
ไปในขวดสก้ว 2 ใบคือ ก. สละ ข. สล้วใส่
น้าสละคาร์บอนไดออกไซด์ลงไปในขวดทั้ง
2 ดังนี้ขวด ก. ใส่ H2O ซึ่งประกอบด้วย
ออกซิเจนซึ่งเป็นสารกัมมันตภาพรังสี คือ
18O สต่ CO2 ซึ่งมี O2 ธรรมดา ขวด ข. ใส่
CO2 ที่ประกอบด้วย 18O สต่ใส่ H2O ที่มี O2
ธรรมดาตั้งขวดทั้ง 2 ใบให้ได้รับสสง
สาหร่ายจะสังเคราะห์ด้วยสสง เกิด O2 ขึ้น
นา O2 ที่ได้จากการสังเคราะห์ด้วยสสงสล้ว
มาทดสอบพบว่า
- 15. การทดลองของ รูเบน สละ คาเมน
• ขวด ก. O2 ที่ได้จากการสังเคราะห์ด้วยสสงเป็น 18O
• ขวด ข. O2 ที่ได้จากการสังเคราะห์ด้วยสสงเป็น O2 ธรรมดา
สรุปผลการทดลองได้ว่า… O2 ที่ได้จากการสังเคราะห์ด้วยสสงมา
จากโมเลกุลของน้า
- 16. • ค.ศ. 1973 โรบิน ฮิลล์ (Robin Hill) ได้ทา
การทดลองผ่านสสงเข้าไปในของผสมซึ่งมี
คลอโรพลาสต์ที่สกัดออกมาจากใบพืชพวก
ผักโขม สละมีเกลือเฟอริกอยู่ด้วยปรากฏว่า
เกลือเฟอริกเปลี่ยนเป็นเกลือเฟอรัส สละมี
O2เกิดขึ้นสต่ถ้าผ่านสสงเข้าไปในคลอโรพ
ลาสต์ที่ไม่มีเกลือเฟอริกอยู่ด้วยจะไม่มี
ออกซิเจนเกิดขึ้น ดังนั้นการที่เกลือเฟอริก
จะเปลี่ยนเป็นเกลือเฟอรัสได้ก็ต่อเมื่อได้รับ
ไฮโดรเจน จากปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในการ
ทดลองนี้สสดงว่าเกลือเฟอริกต้องได้รับ
ไฮโดรเจน ขณะเดียวกันมี O2 ในปฏิกิริยา
ด้วย เกลือเฟอริกจึงทาหน้าที่เป็นตัวรับ
ไฮโดรเจน
- 17. • ในปี พ.ศ. 2494 (ค.ศ. 1951) แดเนียล
อาร์นอน (Daniel Arnon ) ได้ศึกษา
รายละเอียดเกี่ยวกับการทดลองของฮิลล์
อาร์นอนคิดว่าถ้าให้สาร บางอย่าง เช่น
ADP หมู่ฟอสเฟต (Pi) NADP+ สละ
CO2 ลงไปในคลอโรพลาสต์ที่สกัดมา
ได้ สล้วให้สสงจะมีปฏิกิริ ยาการ
สังเคราะห์ด้วยสสงจนได้น้าตาลเกิดขึ้น
- 18. การทดลองที่ 1 ของ อาร์นอน
• อาร์นอนได้ทาการทดลองโดยให้ปัจจัย
ต่างๆ สก่คลอโรพลาสต์ยกเว้น CO2 สละ
NADP+ พบว่าเกิด ATP อย่างเดียวเท่านั้น
ดังสมการ
• จากการทดลองนี้สสดงว่าคลอโรพลาสต์ที่
ได้รับสสงจะสามารถสร้าง ATP ได้เพียง
อย่างเดียวหรือสร้างทั้ง ATP NADPH+ H+
สละ O2 ก็ได้ ขึ้นอยู่กับว่าคลอโรพลาสต์
นั้นจะได้รับ ADP สละ Pi เท่านั้น หรือทั้ง
NADP+ ADP สละ Pi
• อาจสรุปได้ว่า พืชจะให้ NADPH+ H+ สละ
O2 เมื่อได้รับ NADP+
- 19. การทดลองที่ 2 ของ อาร์นอน
• อาร์นอนได้ทาการทดลองใหม่ โดย
เติมสก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ATP
สละ NADPH+ H+ลงไปในสารละลาย
ของคลอโรพลาสต์ที่สกัดออกมาจาก
เซลล์สต่ ไม่ให้สสงสว่าง ผลปรากฏ
ว่ามีน้าตาลเกิดขึ้น สสดงว่าปัจจัยใน
การสังเคราะห์ คือ ATP สละ
NADPH+ H+ ไม่ใช่สสง
