BlogGang.com : : น้าโหด : กระบวนการสังเคราะห์แสงของพืช

กระบวนการสังเคราะห์แสงของพืช

การสังเคราะห์แสงของพืชเป็นกระบวนการทางชีวเคมี ที่เปลี่ยนพลังงานแสงให้เป็นพลังงานทางเคมี ซึ่งเป็นพลังงานตั้งต้นที่จำเป็นต่อกิจกรรมของพืชในด้านอื่นๆ เช่นระบบการลำเลียงน้ำและแร่ธาตุ การหายใจ การขับถ่าย การเจริญเติบโต เป็นต้น ไม่เพียงเฉพาะพืชที่สามารถสามารถสังเคราะห์แสงได้ เพราะสาหร่ายและแบคทีเรียบางชนิดก็สามารถเปลี่ยนพลังงานแสงโดยมีคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำเป็นธาตุตั้งต้นได้เช่นเดียวกัน การสังเคราะห์แสงของพืชจะเกิดขึ้นที่ส่วนที่เรียกว่า Chloroplast โดยมีกลุ่มรงควัตถุสีเขียวที่เรียกว่า Chlorophyll เป็นตัวขับเคลื่อน ดังนั้นกระบวนการนี้จึงเกิดขึ้นมากที่ใบ แต่แท้ที่จริงแล้วส่วนของลำต้นหรือราก (ที่มีคลอโรฟิลล์) ก็สามารถสังเคราะห์แสงได้ทั้งนั้น ความมหัศจรรย์ของพืชก็คือ มันสามารถสังเคราะห์อาหารได้เองจากองค์ประกอบอนินทรีย์ แทนที่มันจะกินอาหารแบบสัตว์ที่ย่อยอาหารก่อนดูดซึมนำไปใช้

ใต้ใบพืชมีรูเล็กๆ ที่ทำหน้าที่แลกเปลี่ยนก๊าซโดยนำคาร์บอนไดออกไซด์เข้า และปลดปล่อยออกซิเจนออก เรียกว่าปากใบ (Stoma) กระบวนการสังเคราะห์แสงมีการใช้น้ำและคาร์บอนไดออกไซด์เป็นวัตถุดิบ ใช้แสงเป็นแหล่งพลังงานเปลี่ยนรูปจนได้ผลลัพธ์เป็นน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยวและออกซิเจนซึ่งมนุษย์และสิ่งมีชีวิตอื่นใช้สำหรับหายใจ

6H2O + 6CO2 → C6H12O6 + 6O2 (ตรงลูกศรต้องมีแสงเป็นตัวทำปฏิกิริยา และเลขธาตุต้องห้อยด้วยนะครับ)

คลอโรฟิลล์ที่ทำหน้าที่เป็นพระเอกในการสังเคราะห์แสงของพืช อยู่บริเวณผิวชั้นกลางของใบพืชที่เรียกชื่อที่ไพเราะเพราะพริ้งว่า Mesophyll โดยบริเวณผิวใบด้านบนจะมีไขมันชั้นบางๆ เคลือบอยู่เพื่อเป็นเกราะป้องกันเซลเหล่านี้ คลอโรฟิลล์มีสีเขียวเพราะมันจะดูดซับแสงสีน้ำเงินกับแดงเอาไว้ทำให้เรามองเห็นใบไม้เป็นสีเขียว แต่แสงที่พืชต้องการใช้ในกระบวนการสังเคราะห์แสงจริงๆ แล้วคือแสงสีน้ำเงินและแดง นั่นคือเหตุผลที่เรือนเพาะชำมักใช้ซาแลนสีดำในการกรองความเข้มแสงมากกว่าซาแลนสีเขียวและสีฟ้า

พลังงานที่ได้จากการสังเคราะห์แสงของพืชจะถูกเก็บไว้ในรูปพลังงานทางเคมี เรียกว่า ATP (Adenosine tri-phosphate) คนละตัวกับ ATP Tour นะครับ อันนั้นรู้สึกเขาจะแข่งเทนนิสกันครับ พลังงาน ATP นี้ยังมีความสำคัญที่พืชใช้สำหรับการ form รูปหน่วยพันธุกรรมที่เราเรียกทับศัพท์ว่า DNA

แต่การสังเคราะห์แสงของพืชในบางช่วงเวลาก็ไม่ต้องการแสง (Dark reaction) ซึ่งจะเกิดขึ้นที่บริเวณปากใบซึ่งสามารถเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์เป็นน้ำตาลได้เช่นเดียวกัน กระบวนการนี้จะใช้พลังงานที่พืชสะสมไว้ในเวลากลางวันในรูป ATP และ NADPH2 ตอนมัธยมปลายใครเรียนสายวิทย์ลองนึกถึงวัฏจักร Calvin ที่กล่าวถึงการเปลี่ยนรูปคาร์บอนไดออกไซด์โดยใช้พลังงาน ATP ในการสร้างน้ำตาล การสังเคราะห์แสงของพืชด้วยวิธีนี้จะได้รูปทางเคมีซึ่งมีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบ 3 ตัว ซึ่ง 2 ใน 3 นี้เป็นส่วนประกอบสำคัญในการสร้างโมเลกุลน้ำตาล

ถ้าไม่อยากเครียดจนผมหงอกก่อนวัยอ่านตรงนี้จบก็เปลี่ยนหน้าเถิดครับ เพราะผมกำลังจะอธิบายต่อในเรื่องพืช C3 C4 และ CAM ซึ่งชวนหนักหัวยิ่งนัก

พืชที่สามารถสร้างองค์ประกอบทางเคมีอินทรีย์ที่มีคาร์บอน 3 อะตอม นี้มีชื่อเรียกว่า “พืช C3” พืชกลุ่มนี้สามารถปรับตัวโดยหากอากาศภายนอกมีอุณหภูมิสูงและความชื้นสัมพัทธ์ต่ำ มันจะปิดปากใบเพื่อรักษาความชื้นภายในต้นพืชไม่ให้ปลดปล่อยออกสู่ภายนอก และนั่นหมายถึงว่า เมื่อใดก็ตามที่ระดับคาร์บอนไดออกไซด์มีระดับลดต่ำลงมาก มันจะหยุดการสังเคราะห์แสงในทันที ยกตัวอย่างพืชกลุ่มนี้เช่นยาสูบ ถั่วเหลือง และพืชในวงศ์หญ้าเขตกึ่งอบอุ่นเช่นข้าวโอ๊ต ข้าวสาลี หากสภาพอากาศเกิดกระทบแล้ง เราจะสามารถเห็นการพักตัวโดยสามารถมองให้เห็นทางสายตาว่าจะไม่มีการเจริญเติบโตต่อ เพื่อที่มันจะรักษาน้ำที่มีอยู่น้อยไว้ใช้ในการรอดชีวิต พืชกลุ่มที่สามารถดักจับคาร์บอนไดออกไซด์ได้โดยวิธีที่มีประสิทธิภาพดีกว่า โดยเฉพาะในภาวะที่มีคาร์บอนไดออกไซด์เบาบางมาก คือการใช้เอนไซม์ในการดักจับ โดยเจ้าเอนไซม์ที่ว่าจะเปลี่ยนรูปคาร์บอนไดออกไซด์ที่จับได้ไว้ในรูปของ Oxaloacetate ซึ่งประกอบด้วยคาร์บอน 4 อะตอม เราเรียกพืชกลุ่มนี้ว่า “พืช C4” หลังจากนั้นพืชจะค่อยๆ ปลดปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ที่เก็บไว้ในรูปของ Oxaloacetate สู่กระบวนการวัฏจักรของ Calvin เพื่อดำเนินการสังเคราะห์แสงตามปกติตามที่ได้กล่าวมาแล้ว และนี่เองเป็นเหตุผลที่ว่าพืชในกลุ่มนี้ยังสามารถเจริญเติบโตและยังมีสีเขียวอยู่ได้ในภาวะที่ขาดคาร์บอนไดออกไซด์ ตัวอย่างพืช C4 ก็เช่นพืชวงศ์หญ้าเขตร้อนเช่นข้าวโพด ข้าวฟ่างและอ้อยเป็นต้น

การปรับตัวเพื่อให้ทนต่อสภาพแห้งแล้งของพืชอวบน้ำ เช่นพวกสับปะรดและกระบองเพชร นอกจากมันจะปิดปากใบในเวลากลางวันเพื่อหยุดการคายน้ำแล้ว จะทำให้มันหมดโอกาสในการจับคาร์บอนไดออกไซด์ในเวลากลางวันเพื่อใช้ในกระบวนการสังเคราะห์แสงแบบ Dark reaction อีกด้วย เมื่อเวลากลางคืนมันจึงเปิดปากใบเพื่อดึงเอาคาร์บอนไดออกไซด์เข้ามาเก็บเตรียมไว้ โดยจะเก็บไว้ในรูปกรดอินทรีย์ที่หลากหลายรูป พอถึงเวลากลางวันจึงดำเนินกระบวนการการสังเคราะห์แสงโดยปกติ กรดอินทรีย์ที่สะสมไว้ในเวลากลางคืนจะลดลงโดยพืชจะนำไปใช้ในกระบวนการ Metabolism พืชกลุ่มนี้ถูกจัดให้อยู่ในกลุ่ม “พืช CAM” ซึ่งย่อมาจาก Crassulacean Acid Metabolism กล้วยไม้ก็จัดอยู่ในพืช CAM นะครับ

หากจะเปรียบเทียบกับมนุษย์เรา พืชจะทำอาหารที่ใบซึ่งถือเป็นครัว คลอโรฟิลล์อาจหมายถึงแม่ครัวซึ่งมีวัตถุดิบเพียง 2 ตัวคือคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ แสงซึ่งพืชใช้เป็นพลังงานในการเปลี่ยนรูปทางเคมีจึงเป็นเชื้อเพลิงที่แม่ครัวใช้ปรุงอาหาร ส่วนอาหารที่ได้คือน้ำตาลซึ่งพืชใช้สำหรับกิจกรรมต่างๆ เสมือนเป็นสารอาหารที่มนุษย์ต้องการ และที่สำคัญก็คือการปลดปล่อยออกซิเจนออกสู่บรรยากาศให้สิ่งมีชีวิตอื่นได้ใช้หายใจ

เห็นประโยชน์ของพืชต่อโลกของเราแล้ว นอกจากจะไม่ทำลายแล้วเราต้องช่วยกันปลูกนะครับ

Create Date : 09 ตุลาคม 2548

Last Update : 5 พฤษภาคม 2551 20:18:21 น.

32 comments

Counter : 8922 Pageviews.

อ่า ขอบคุณสำหรับความรู้แล้วก็ภาพสวยๆที่นำมาให้ชมอะนะ

ภาพข้างบนโน้นอะ ห่อมากเลยสงสัยจากลัวผิวเสียอะนะ

โดย: อินทรีทองคำ

วันที่: 9 ตุลาคม 2548 เวลา:11:10:27 น.

ต้องทำงานกลางแดดทั้งวัน ถ้าไม่ห่อไว้กลัวว่าตัวจะดำเหมือนเฉาก๊วยจ๊ะ

โดย: น้าโหด (น้าโหด

) วันที่: 9 ตุลาคม 2548 เวลา:11:42:47 น.

นักวิชาการมาเองเลยเหรอคะ

โดย: รักดี

วันที่: 9 ตุลาคม 2548 เวลา:16:36:06 น.

ขอบคุณครับน้าโหด อ่านแล้ว ต้องรีบกลับไปทบทวน Biology ตอนปีหนึ่งแล้ว คืนอาจารย์หมด เมื่อก่อนนี่จำได้เป็นฉากๆ เดี่ยวนี้รู้สึกเริ่มแก่ จำไม่ได้เลยอะครับ

โดย: Paphmania

วันที่: 10 ตุลาคม 2548 เวลา:23:42:15 น.

เข้ามารับความรู้ครับ
ถ้ามนุษย์สังเคราะห์แสงเองได้บ้างคงจะประหยัดอาหาร+พลังงานไปเยอะนะครับ

โดย: สำเภางาม

วันที่: 13 ตุลาคม 2548 เวลา:0:34:46 น.

มารับความรู้ด้วยคนครับ เข้าใจขึ้นเยอะเลยครับ

ขอบคุณครับ

โดย: Hexter (Hexter

) วันที่: 19 ธันวาคม 2548 เวลา:9:38:22 น.

ขอบคุณนะ

โดย: nananart IP: 202.28.27.5 วันที่: 14 กุมภาพันธ์ 2549 เวลา:21:17:54 น.

ขอบมากนะคะที่ให้ความรู้

โดย: pim IP: 61.7.147.98 วันที่: 21 กรกฎาคม 2549 เวลา:11:45:52 น.

ขอบคุณนะคะ ช่วยได้มากทีเดียว ลุคกำลังทำการบ้านเกี่ยวกับเรื่องนี้พอดีเลยค่ะ

โดย: ลุค IP: 124.121.137.250 วันที่: 27 กันยายน 2549 เวลา:0:59:13 น.

goodขอบคุณมากค่ะ

โดย: โบกี้ IP: 125.24.172.51 วันที่: 30 พฤศจิกายน 2549 เวลา:10:48:12 น.

ดีจิงๆที่มีเรื่องนี้ช่วยให้รายงานส่งอาจารย์ทัน

โดย: คนอยากรู้มาก IP: 203.170.191.9 วันที่: 10 กุมภาพันธ์ 2550 เวลา:20:14:55 น.

ขอบคุณสำหรับข้อมูลที่น่าสนใจนะคะ

โดย: yabuki03 IP: 203.114.115.232 วันที่: 7 มิถุนายน 2550 เวลา:18:45:58 น.

เว็บนี้ก็ดีแต่อยากได้ภาพของพืชGMOsนะช่วยหาให้หน่อยได้ไหมค่ะ
ขอบคุณค่ะ

โดย: เนย IP: 222.123.125.175 วันที่: 18 มิถุนายน 2550 เวลา:18:14:23 น.

ขอบคุณข้อมูลดีๆนครับแต่น่าจะบอกการทดลองเกี่ยวกับคลอโรฟิลล์ด้วยจะดีมากๆๆๆๆๆๆๆๆๆๆๆๆๆๆๆๆๆๆๆๆๆๆๆๆๆๆๆ
เลยนะครับ

โดย: ซาตานปราบใต้ IP: 61.91.163.137 วันที่: 25 มิถุนายน 2550 เวลา:21:26:12 น.

โลกร้อน

ช่วยกันประหยัดพลังงานนะคะ

โดย: มุก IP: 203.113.67.70 วันที่: 1 กรกฎาคม 2550 เวลา:15:46:11 น.

อยากได้วิธีสังเคราะแสงที่เป็นภาษาอังกฤษหาได้ที่ไหนครับ

โดย: ฉัตรดนัย IP: 203.155.228.233 วันที่: 28 กรกฎาคม 2550 เวลา:20:32:05 น.

อยากได้โครงงานการสังเคราะแสงของพืชค่ะ

โดย: อ๋อมแอ๋ม IP: 161.246.1.32 วันที่: 31 กรกฎาคม 2550 เวลา:17:20:13 น.

อย่ากได้การสังเคราะห์แสงของข้าวโพด ช่วยส่งมาให้ห่องครับ tongjaminlove@hotmail.com ขอบคุณครับ

โดย: สิทธิชัย ทองแจ่ม IP: 124.157.229.48 วันที่: 26 สิงหาคม 2550 เวลา:13:44:05 น.

เอาแบบนี้มั้ยครับ ผมอยากให้หาข้อมูลจาก search engine หรือใน text ดูก่อน ถ้าไม่เจอผมยินดีช่วยตามกำลังที่มีอย่างเต็มที่ครับ

ที่โพสต์ถามผมก็ยังงงๆ ครับ โครงงานการสังเคราะห์แสงของพืชคืออะไร ส่วนการสังเคราะห์แสงของข้าวโพดผมพอมีข้อมูลอยู่บ้างครับ แต่อยากรู้จะนำไปใช้ทำอะไร ประสิทธิภาพการสังเคราะห์แสงของพืชมันขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น LAI Leaf Area Index เอย อุณหภูมิเอย คุณภาพแสงเอย ความชื้นในอากาศเอย

ถ้าจะขอลอยๆ เพื่อเอาไปส่งการบ้านคุณครู ต้อขออนุญาใจร้ายนะครับ

โดย: น้าโหด

วันที่: 28 สิงหาคม 2550 เวลา:9:23:25 น.

ขอบคุณสำหรับเนื้อหาที่หั้ยมานะ

โดย: ยัยปีศาจ IP: 203.113.40.8 วันที่: 16 กันยายน 2550 เวลา:12:12:51 น.

เขียนเก่งจัง อ่านแล้วอยากอ่านต่อเรื่อยๆ แม้มันจะเป็นเรื่องน่าเบื่อที่เคยเรียนมาตั้งแต่เด็ก แล้วก็ไม่เคยเข้าหัวเลย

ไม่ทราบว่าผู้เขียนเป็นคุณครูรึเปล่าคะ ถ้าใช่ก็ต้องอิจฉานร.ของคุณมากๆเลย เพราะต้องเป็นการเรียนที่สนุกมากแน่ๆ

โดย: กบ IP: 130.75.181.166 วันที่: 25 กันยายน 2550 เวลา:18:30:16 น.

ขอบคุณค่ะ ที่โพส สิ่งดีๆ มีประโยชน์อย่างนี้ ลงเว็ป เพราะถ้าไม่ใช่เว็ปทางวิชาการแล้วหาอ่านได้ยากมากๆ เผอิญว่ากำลังจะสอบ วิชา Physiology ของพืช อ่านไปก็ปวดหัวไป เลยต้องหาข้อมูลอืนๆ ประกอบกับที่อาจารย์สอนด้วย เฮ้อ เหนื่อย

โดย: โอ๋ KU64 IP: 158.108.2.8 วันที่: 30 กันยายน 2550 เวลา:16:45:55 น.

ขอบคุณครับ ผมอยากเป็นครูอยู่เหมือนกัน แต่ถ้าให้สอนเด็กจริงๆ คงต้องบีบคอนัเรียนตายแน่นอน ถ้าสอนแบบฉาบๆ ฉวยๆ ก็พอไหวครับ

เคยเรียนเหมือนกันครับ Plant physio เนี่ย ตอนเรียนยากชิบเป๋ง

โดย: น้าโหด

วันที่: 8 ตุลาคม 2550 เวลา:21:02:49 น.

ดีจังเลย
ขอบคุณค่ะ

โดย: คนดีที่รักเธอ IP: 58.137.17.12 วันที่: 24 ตุลาคม 2550 เวลา:13:26:46 น.

อยากได้ชื่อหญ้าที่เป็นพืช C4 ค่ะ

โดย: p IP: 222.123.26.204 วันที่: 29 ตุลาคม 2550 เวลา:17:08:45 น.

นอกจาก c3 c4 cam แล้ว
ยังมีแบบอื่นอีกมั้ย

โดย: เ IP: 161.246.1.36 วันที่: 28 พฤศจิกายน 2550 เวลา:14:56:41 น.

น่าจะมีอีกเยอะๆนะค่ะ

โดย: หวาย IP: 117.47.51.17 วันที่: 3 กุมภาพันธ์ 2551 เวลา:16:42:31 น.

ขอบคุณสำหรับสิ่งดีๆที่หามาให้เด็กไทยได้ศึกษาค่ะ
ร.ร.ปลายพระยาวิทยาคม

โดย: รัตนาวดี แก้วเพ็ง IP: 118.173.52.121 วันที่: 18 กุมภาพันธ์ 2551 เวลา:17:24:48 น.

มารับความรู้แล้วจ้า

ขอบคุณนะค่ะ

โดย: กวาง รัต- IP: 118.173.52.121 วันที่: 18 กุมภาพันธ์ 2551 เวลา:17:28:03 น.

มารับความรู้แล้วจ้า

ขอบคุณนะค่ะ

โดย: กวาง รัต- IP: 118.173.52.121 วันที่: 18 กุมภาพันธ์ 2551 เวลา:17:28:37 น.

สาระดีค่ะจาสอบพรุ่งนี้แล้วเป็นประโยชน์มากค่ะ

โดย: JUVON IP: 58.136.198.112 วันที่: 27 กุมภาพันธ์ 2551 เวลา:10:37:51 น.

ไม่อยากผมหงอกเลยขอดูแต่รูป...

วันก่อนว่าจะถ่ายรูปหนามแก้วมังกรที่ตำมือมาลงบล็อกด้วย แต่ไว้ก่อนดีกว่า...มาเห็นที่นี่ละเจ็บแปร๊บๆ เลยเนี่ย

โดย: uter

วันที่: 5 พฤษภาคม 2551 เวลา:21:40:20 น.