การค้นคว้า

1. ประวัติเกี่ยวกับการค้นคว้าการสังเคราะห์ด้วยแสง
ครูนุชนารถ ด้วงสงค์

2. 1. แวน เฮลมองต์ (Jean Baptiste Van Helmont)
การค้นคว้าที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง

3. • เหตุใดจะต้องปิดฝาถังตลอดเวลาจะเปิดเฉพาะตอนรดน้้าเท่านั้น
• แวน เฮลมองท์ สรุปว่า น้้าหนักของต้นหลิวที่เพิ่มขึ้นมาจากน้้าเท่านั้น
นักเรียนเห็นด้วยกับข้อสรุปนี้หรือไม่ เพราะเหตุใด
2.2 ปอนด์ = 1 กิโลกรัม
1 ออนซ์ = 28.4 กรัม

4. การทดลองของ ฌอง แบบติสท์ แวน เฮลมองท์ พ.ศ. 2191
*** น้้าหนักที่เพิ่มขึ้นของต้นหลิวมาจากน้้าเท่านั้น

5. 2. โจเซฟ พริสต์ลีย์ (Joseph Priestley)
การทดลองที่ 1
จุดเทียนไขไว้ในครอบแก้ว ปรากฏว่า
สักครู่เทียนไขก็ดับ
ใส่หนูไว้ในครอบแก้วอีกใบหนึ่ง
สักครู่หนูก็ตาย

6. เมื่อน้าหนูที่มีชีวิตใส่ใน ก ปรากฎว่า
หนูตายเกือบทันที
เมื่อจุดเทียนไขแล้วน้าไปใส่ครอบแก้ว ข
ที่มีหนูตายอยู่แล้ว ปรากฏว่าเทียนไขดับ
เกือบทันที

7. • นักเรียนจะสรุปผลการทดลองนี้ได้อย่างไร
• การทดลองนี้ พริสต์ลีย์ สรุปว่าแก๊สที่ท้าให้เทียนไขดับเป็นแก๊สที่ท้าให้หนู
ตาย และแก๊สที่ท้าให้เทียนไขลุกไหม้เป็นแก๊สที่จ้าเป็นต่อการด้ารงชีวิตของ
หนู นักเรียนเห็นด้วยกับข้อสรุปของพริสต์ลีย์ หรือไม่
เพราะเหตุใด
• การทดลองนี้ พริสต์ลีย์ น่าจะตั้งสมมติฐานว่าอย่างไร ถ้าอากาศที่ท้าให้หนู
ตาย และอากาศที่ท้าให้เทียนไขดับ เรียกว่าอากาศเสีย

8. พริสต์ลีย์จึงเป็นผู้ที่พบว่า พืชสีเขียวสามารถเปลี่ยนอากาศที่ไร้ค่า หรือ
อากาศเสีย ให้เป็นอากาศดีได้ แต่เขายังไม่ทราบว่าเป็นเพราะอะไร
การทดลองที่ 2

9. • สมมติฐานการทดลองของฟริสต์ลีย์ น่าจะเป็นอย่างไร
• สรุปการทดลองนี้ได้ว่าอย่างไร
• เหตุใดพริสต์ลีย์จึงแบ่งอากาศที่ได้จากเทียนไขลุกไหม้และดับแล้วออกเป็น
2 ส่วน แล้วจึงจุดเทียนไข

10. 3. แจน อินเก็น ฮูซ (JAN INGEN HOUSZ)
อากาศเสียจะเปลี่ยนเป็นอากาศดีก็ต่อเมื่อพืชได้รับแสงสว่างเท่านั้น
•- จะสรุปการทดลองของ ฮูซ ได้ว่าอย่างไร

11. ในระยะเวลาใกล้เคียงกันพบว่า
แก๊สที่เกิดจากการลุกไหม้และแก๊สทีเกิดจากหายใจออกของสัตว์เป็น
แก๊สชนิดเดียวกันคือ......
ส่วนแก๊สที่ช่วยในการลุกไหม้และใช้ในการหายใจของสัตว์คือ.....

12. ในปี พ.ศ. 2329 ฮูซได้ค้นพบเพิ่มเติมเก็บธาตุคาร์บอนไว้
ในรูปของสารอินทรีย์

13. • จากข้อเสนอของ ฮูซ นักเรียนสามารถเขียนแผนภาพของการเปลี่ยนแปลง
อากาศเสียให้เป็นอากาศดีได้อย่างไร
• คาร์บอนที่อยู่ในรูปของสารอินทรีย์มาจากไหน

14. - ค้นพบว่าแก๊สที่เกิดจากการลุกไหม้ และแก๊สที่เกิดจากการหายใจของสัตว์
เป็นแก๊ส CO2
- แก๊สที่ช่วยในการลุกไหม้และแก๊สที่ใช้ในการหายใจของสัตว์ คือ แก๊ส O2
4. ฌอง ซีนีบีเยร์ (Jean Senebier)
แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ พืชสีเขียว
แสงสว่าง
สารอินทรีย์ + แก๊สออกซิเจน
ทดลองพบว่า พืชสีเขียวจะสร้าง
อากาศดี O2 ก็ต่อเมื่อมีอากาศเสียCO2

15. อีก 17 ปีต่อมา
5. อินเก็น ฮูซ พบว่านอกจากพืชเก็บ CO2 ไว้ในรูปของ
สารอินทรีย์
แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ พืชสีเขียว
แสงสว่าง
สารอินทรีย์ + แก๊สออกซิเจน

16. 6. นิโคลาส ธีโอดอร์ เดอ โซซูร์ (Nicolas Theodore de Saussure)
แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์+ น้้า สารอินทรีย์ + แก๊สออกซิเจน
พืชสีเขียว
แสงสว่าง
พบว่า น้้าหนักของพืชที่เพิ่มขึ้นมาจาก CO2
พืชได้รับ 100 g
น้้าหนักพืชเพิ่ม 150 g

17. • ถ้าข้อสันนิษฐานของ นิโคลาส ธีโอดอร์ เดอ โซซูร์ เป็นจริง นักเรียนจะ
สรุปแผนการสร้างอาหารของพืชเมื่อได้รับแสงได้อย่างไร

18. พบว่า สารอินทรีย์ คือ คาร์โบไฮเดรต นั่นเอง
7. จูเลียส ซาซ (Julius sachs)
แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์+ น้้า คาร์โบไฮเดรต + แก๊สออกซิเจน
พืชสีเขียว
แสงสว่าง

19. CO2 + H2O C6H12O6 + O2
แสงสว่าง
ต่อมานักวิทยาศาสตร์ได้เรียกกระบวนการสร้างอาหาร
ของพืชที่อาศัยแสงว่า กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง
(Photosynthesis)

20. 8. เองเกลมัน (T.W.Engelmann)

21. สรุปว่า
แสงสีน้้าเงิน และแสงสีแดงเป็นแสงที่ สไปโรไจราใช้ในการสังเคราะห์
ด้วยแสงมากที่สุดเพราะเป็นบริเวณนั้น ๆ มีแก็สออกซิเจนมากจึงมี
แบคทีเรียมาก
ออกซิเจน ?

22. สเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าและแสงสว่างที่สามารถมองเห็นได้

23. Sunlight minus
absorbed
wavelengths or
colors equals the
The feathers of male
cardinals are loaded
with carotenoid
pigments. These
pigments absorb
some wavelengths of
light and reflect
others.

24. Why are plants
green?
Transmitted light

25. Light
Reflected
light
Absorbed
light
Transmitted
light
Chloroplast
แสงสีที่มองเห็นคือสีที่ไม่ดูดกลืน
THE COLOR OF LIGHT SEEN IS THE COLOR NOT ABSORBED

26. คาร์บอนไดออกไซด์
ไฮโดรเจนซัลไฟด์
แบคทีเรียที่
สามารถ
สังเคราะห์
ด้วยแสงได้
คาร์โบไฮเดรต
น้้า
ซัลเฟอร์
9. แวนนีล (Van Niel)

27. สมมุติฐานของ แวน นีล
กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงของแบคทีเรียน่าจะคล้ายคลึงกับพืช
นั่นคือ มีขั้นตอนที่โมเลกุลของน้้าจะแยกสลายให้ออกซิเจนอิสระ
ซึ่ง O2 ที่เกิดขึ้นมาจาก H2O ไม่ได้มาจาก CO2
CO2 +2H2O CH2O+O2+H2O
พืชสีเขียว
แสงสว่าง
CO2 +2H2S CH2O+2S+H2O
พืชแบคทีเรีย
แสงสว่าง

28. • นักเรียนคิดว่าซัลเฟอร์มาจากการสลายตัวของสารใด
• จากการทดลองของ นีล เป็นไปได้หรือไม่ที่จะกล่าวว่าแก๊สออกซิเจนที่
ได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชมาจากน้้า

29. เมื่อน้าขวดทั้งสองไปตั้งรับแสง ทั้งสองขวดจะมี o2ออกมา แต่เมื่อน้า o2
ไปตรวจสอบปรากฏว่ามี o2 จากขวดแรกเท่านั้นที่เป็น 18O ส่วน o2
จากขวดที่สองเป็น o2 ธรรมดา จึงสรุปได้ว่า แก๊สออกซิเจนอิสระที่ได้จากการ
สังเคราะห์ด้วยแสงเป็นออกซิเจนที่ได้จากน้้า
10. แซม รูแบน และมาร์ติน คาเมน

30. (Samuel Ruben and Martin Kamen) แซมวล รูเบนและมาร์ติน คาเมน

31. • การทดลองของรูเบนและคาเมน สนับสนุนสมมติฐานของ นีลหรือไม่
อย่างไร
• สิ่งที่น่าสงสัย คือ น้้าปล่อยแก๊สออกซิเจนได้อย่างไร

32. 11. โรบิน ฮิลล์ (Robin Hill)
4Fe+3 + 4H2O Fe+2 +4H++O2+2H2O
เฟอริก เฟอรัส (Hill reaction

33. เกลือเฟอริกFe+3เปลี่ยนเป็นเกลือเฟอรัส Fe+2 ได้เพราะรับ
อิเล็กตรอนเพิ่มมา 1 ตัว อิเล็กตรอนนั้นได้มาจากแตกตัวของน้้า
ถ้าไม่มีตัวรับอิเล็กตรอน น้้าจะแตกให้แก็สออกซิเจนไม่ได้
ตัวรับไฮโดรเจน คือ Nicotinamide Adenine
Dinucleotide Phosphate NADP+ เมื่อได้รับไฮโดรเจนแล้ว
กลายเป็น NADPH+ H+
สรุปว่า
สรุปได้ว่าเมื่อคลอโรพลาสต์ได้รับพลังงานจากแสง แล้วมีตัวรับ
อิเล็กตรอนอยู่ด้วยน้้าก็จะแตกตัวให้ออกซิเจนโดยไม่จ้าเป็นต้องมี
คาร์บอนไดออกไซด์ เรียกว่า Hill’reaction หรือ photolysis

34. • เกลือเฟอริก (Fe3+) เปลี่ยนไปเป็นเกลือเฟอรัส (Fe2+)ได้ เพราะเหตุใด
และเกลือเฟอริก ท้าหน้าที่เป็นสารใด

35. 12. การทดลองของแดเนียล อาร์นอน

36. • •พืชจะให้ NADPH และ O2 ถ้ามีสารใด
• •ไม่ว่าจะใส่ NADP+ ลงไปหรือไม่ ถ้ามี ADP+Pi พืชสามารถสร้างสารใดได้
• ถ้าไม่เติม ADP+Pi จะเกิดการสร้าง ATP ได้เองหรือไม่

37. การสังเคราะห์น้้าตาลของคลอโรพลาสต์จากผักโขมเมื่อเติม CO2 ATP และ NADPH
12. การทดลองของแดเนียล อาร์นอน
CO2 + ATP + NADPH + H+ -----------> C6H12O6 + ADP + Pi + NADP+
สรุปสมการ การสังเคราะห์ด้วยแสง คือ

38. จากการศึกษาของอาร์นอน ท้าให้นักวิทยาศาสตร์เกิดแนวคิดว่าขั้นตอนของ
การสังเคราะห์ด้วยแสงอาจแยกออกเป็น 2 ขั้นตอนใหญ่ๆ คือ
1. ปฏิกิริยาที่ต้องใช้แสง (light reaction) เป็นกระบวนการที่จ้าเป็นต้อง
ใช้แสงโดยตรงเพื่อท้าให้โมเลกุลของน้้าถูกแยกสลาย ซึ่งผลิตภัณฑ์ที่ได้คือ
O2 ATP และ NADPH+H+
2. ปฏิกิริยาที่ไม่ต้องใช้แสง หรือ ปฏิกิริยาตรึง CO2 (dark reaction หรือ
CO2 fixation หรือ Calvin cycle ) เป็นกระบวนการที่ไม่จ้าเป็นต้อง
ใช้แสงโดยตรงและเป็นกระบวนการที่เกิดหลังปฏิกิริยาที่ต้อง
ใช้แสงเพราะจะต้องรับ ATP และ NADPH+H+ จากปฏิกิริยาที่ใช้แสง
และคาร์บอนไดออกไซด์ แม้ไม่ได้รับแสงก็เกิดน้้าตาลได้