การสังเคราะห์ด้วยแสง - ชีววิทยา Biology

การสังเคราะห์ด้วยแสง

      ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในกระบวนการณ์สังเคราะห์ด้วยแสง

แหล่งที่กำเนิดการณ์สังเคราะห์ด้วยแสง
กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงเกิดขึ้นที่คลอโรพลาสต์ ซึ่งเป็นโครงสร้างที่มีลักษณะคล้ายไมโตคอนเดรีย
ก. ปฏิกริยาที่ใช้แสง เป็นปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นจากการที่แสงทำให้อิเลคตรอนของคลอโรฟิลล์มีพลังงานสูงขึ้นจนหลุดออกจากโมเลกุลและถูกถ่ายทอดไปเป็นขั้นๆ 2ลักษณะคือ
   1. การถ่ายทอดอิเลคตรอนแบบเป็นวัฎจักร (CYCLIC ELECTRON TRANSFER) ได้พลังงานในรูปของ ATP 1 ATP ต่อการถ่ายทอดอิเลคตรอน 1 คู่
   2. การถ่ายทอดอิเลคตรอนแบบไม่เป็นวัฏจักร (NON-CYCLIC ELECTRON TRANSFER) การถ่ายทอดอิเลคตรอนแบบนี้จะให้ 2ATP และNADPH+H+

ข้อควรจำ
    การถ่ายทอดอิเลคตรอนแบบเป็นวัฏจักร จะเกี่ยวข้องกับรงควัตถุ ระบบแสง I(P700)เท่านั้น ส่วนการถ่ายทอดอิเลคตรอนแบบไม่เป็นวัฎจักรจะเกี่ยวข้องกับรงควัตถุทั้งระบบแสง I(P700) และระบบแสง II (P680)

ข. ปฏิกริยาไม่ใช้แสง (DARK REACTION) เป็นปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นได้โดยไม่ต้องมีแสงเพื่อเปลี่ยน CO2 ให้เป็นสารประกอบคาร์โบไฮเดรต โดยใช้ผลผลิตที่ได้จากปฏิกิริยาที่ใช้แสง คือ NADPH+H+ และ ATP อาจเรียกกระบวนการนี้ว่า คาร์บอนไดออกไซด์ฟิกเซชัน (CO2 FIXATION)


ข้อควรจำ
    การตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ของพืชแต่ละชนิดมีประสิทธิภาพแตกต่างกัน
   - พืชส่วนใหญ่ เช่น ข้าวเจ้า ข้าวบาร์เล่ย์ และถั่วต่างๆ เรียกว่าพืช C3
   - พืชบางชนิด เช่น ข้าวโพด อ้อย ข้าวฟ่าง เรียกว่าพืช C4
พืช C4 จะมีประสิทธิภาพในการตรึง CO2 มากกว่าพืช C3 เนื่องจากมีครอโรพลาสในบันเดิลชีทเซลล์

     รงควัตถุที่ใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง

รงควัตถุที่ใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงแบ่งออกเป็น 3 ประเภทใหญ่ๆคือ
1. คลอโรฟิลล์(CHLOROPHYLL) เป็นรงควัตถุที่มีสีเขียวทำหน้าที่ดูดพลังงานจากดวงอาทิตย์และแสงประดิษฐ์ต่างๆ เพื่อนำมาสร้างอาหาร

ข้อควรจำ
   คลอโรฟิลล์จะดูดแสงสีน้ำเงินได้ดีที่สุด รองลงมาคือแสงสีแดงแต่สามารถดูดแสงสีเขียวได้น้อยที่สุด

2. แคโรทีนอยด์ (CAROTENIOD) เป็นสารประกอบประเภทไขมัน แบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ
   - แคโรทีน (CAROTENE) เป็นรงควัตถุที่มีสีส้ม แดง แสด
   - แซนโธฟิลล์ (XANTHOPHYLL) เป็นรงควัตถุ ที่มีสีเหลืองน้ำตาล

3. ไฟโคบิลิน (PHYCOBILIN) แบ่งเป็น 2 ชนิด คือ
   - ไฟโคอีริทริน (PHYCOERYTHRIN) เป็นรงควัตถุสีแดง
   - ไฟโคไซยานิน (PHYCOCYANIN) เป็นรงควัตถุสีน้ำเงิน

ข้อควรจำ
   สิ่งมีชีวิตที่สังเคราะห์แสงได้ทุกชนิดจะมีแคโรทีนอยด์เป็นองค์ประกอบเสมอ

ตัวอย่างข้อสอบ

      ถ้าไม่ต้องการให้มีตะไคร่น้ำขึ้นจับที่ตู้เลี้ยงปลา ควรจะต้องติดหลอดไฟสีอะไรเหนือตู้เลี้ยงปลานี้
ก. แดง
ข. เขียว
ค. น้ำเงิน
ง. ฟ้า
ตอบ ข.

    ปัจจัยบางประการที่มีอิทธิพลต่ออัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง

1. อุณหภูมิ อุณหภูมิที่เหมาะสมของกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงคือประมาณ 0-40๐C
2. ความเข้มของแสง เมื่อความเข้มแสงเพิ่มขึ้นอัตราการสังเคราะห์แสงก็จะเพิ่มขึ้นด้วย จนถึงจุดหนึ่งก็จะคงที่
3. คาร์บอนไดออกไซด์ ถ้ามีปริมาณมาก อัตราการสังเคราะห์แสงก็จะเพิ่มขึ้นจนถึงจุดหนึ่งจึงคงที่
4. จำนวนคลอโรฟิลล์และรงควัตถุที่ใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง