บทที่ 12 การสังเคราะห์แสง
- 4. กระบวนการสังคราะห์ึϹวยแสง กระบวนการสังคราะห์ึϹวยแสงของพืชแบ่งออกเป็น2 ขั้นตอนใหญ่ 1. ปฏิกิริยาแสง(lightreaction) 2. การตรึงคาร์บอนไดออกไซด์(DzԻ徱dz澱ھ油پDz)
- 5. คลอโรพลาสต์ เป็นแหล่งที่เกิดปฏิกิริยาการสังเคราะห์ด้วยแสงพบได้มากในเซลล์ของใบ ส่วนใหญ่มีรูปร่างกลมรีพบได้มากในเซลล์ของใบ ยาว5 ไมโครเมตรกว้าง2 ไมโครเมตร หนา1-2ไมโครเมตร
- 6. โครงสร้างของคลอโรพลาสต์ มีเยื่อหุ้ม2 ชั้นภายในมีของเหลวเรียกว่า สโตรมา(Stroma) พบไทลาคอยด์(Thylakoid)มีลักษณะคล้ายถุง มีช่องเรียกว่า ลูเมน(Lumen) ไทลาคอยด์จะซ้อนกันเป็นชั้นเรียกว่ากรานุม(Granum) เนื้อเยื่อที่อยู่ระหว่างกรานุมเรียกว่า สโตรมาลาเมลลา(StromaLamella)
- 10. สารสีใȨฏิกิริยาแสง คลอโรฟิลล์เอ สีเขียวเข้มดูดกลืนแสงสีม่วงน้าเงิน แดง คลอโรฟิลล์บี สีเขียวมะกอกดูดกลืนแสงสีม่วงน้าเงิน แคโรทีนอยด์ มีสีส้มแดงดูดกลืนแสงสีม่วงเขียวน้าเงิน
- 15. ระบบแสง(Photosystem: PS) คือกลุ่มของโปรตีน สารสี และตัวรับอิเล็กตรอนแบ่งเป็นระบบแสงI และII ระบบแสงI มีคลอโรฟิลล์เอเป็นศูนย์กลางรับพลังงานแสงที่มีความยาวคลื่น ต่ากว่า700 นาโนเมตร(P700) ระบบแสงIIมีคลอโรฟิลล์เอเป็นศูนย์กลางรับพลังงานแสงที่มีความยาวคลื่น ต่ากว่า 680 นาโนเมตร(P680)
- 16. ปฏิกิริยาแสง(Photosystem: PS) คือการที่พืชดูดกลืนพลังงานแสงไว้แล้วเปลี่ยนให้เป็นพลังงาน(ATPและNADPH) คือสภาวะที่ศูนย์กลางของปฏิกิริยามีพลังงานสูงขึ้นและถ่ายทอดอิเล็กตรอนให้ตัวรับ มี2 แบบคือการถ่ายทอดอิล็กตรอȨบบไม่เป็Ȩัฏจักรกับเป็Ȩัฏจักร
- 19. 1.การถ่ายทอดอิล็กตรอȨบบไม่เป็Ȩัฏจักร เมื่อศูนย์กลางของระบบแสงII ได้รับการกระตุ้นจะถ่ายทอดอิเล็กตรอน ผ่านตัวกลางเช่นพลาสโทควิโนน ไซโทโครมคอมเพลกซ์ พลาสโตไซยานิน ส่งต่อไปยังระบบแสง I และจะดึงอิเล็กตรอนของน้ามาแทนที่(เกิดO2)
- 21. 1.การถ่ายทอดอิล็กตรอȨบบไม่เป็Ȩัฏจักร ศูนย์กลางของระบบแสงI ได้รับการกระตุ้นจะถ่ายทอดอิเล็กตรอน(เช่นกัน) เฟอริดอกซิน จะส่งอิเล็กตรอนให้ NADPได้เป็นNADPH เมื่อสูญเสียอิเล็กตรอนจะรับอิเล็กตรอนจากระบบแสงII ผ่านพลาสโทไซยานิน
- 22. กระบวนการสร้างATP โปรตอนใน Lumen จะเคลื่อนที่ไปยัง Stoma มี APTSynthase เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา เรียกกระบวนการนี้ว่าPhotophosphorylation
- 24. 2.การถ่ายทอดอิเล็กตรอนแบบเป็นวัฏจักร เป็นสภาวะที่ เฟอริดอกซิน(ระบบแสงI ) ไม่สามารถส่งอิเล็กตรอน ให้NADP เฟอริดอกซิน จะส่งอิเล็กตรอนให้ ไซโทโครมคอมเพลกซ์(ระบบแสงII) แทน และส่งกลับไปยังระบบแสงI ใหม่ โดยมีการสร้างโปรตอนในสโตรมาเพื่อนาไปเป็น พลังงานในการสร้างATPต่อไป
- 32. การรีดิวซ์(Reduction) PGAจะรับหมู่ฟอสเฟตจากATPกลายเป็น1,3บิสฟอสโฟกลีเซอเรต รับอิเล็กตรอนจากNADPHและถูกเปลี่ยนเป็นกลีเซอรัลดีไฮด์3-ฟอสเฟต หรือPGAL (3C) ADPกับ ٱจะถูกนากลับไปใช้ในปฏิกิริยาแสงต่อไป
- 34. การสร้างตัวตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ใหม่(Regeneration) เป็นขั้นตอนที่จะสร้างRuBPขึ้นมาใหม่เพื่อกลับไปรับCO2อีกครั้งหนึ่ง เปลี่ยนPGAL(3C)2 โมเลกุล เป็นRuBP(5C)1C ถูกนาไปสร้างน้าตาล ขั้นตอนนี้อาศัยพลังงานจากATPจากปฏิกิริยาแสง
- 39. การตรึงคาร์บอȨึϸอกไซึϹแบบC4 มักเป็นพืชที่มีถิ่นกาเนิดในเขตศูนย์สูตรจะมีการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์2 ครั้ง ครั้งแรกเกิดที่mesophyllcellมีตัวมารับCO2คือphosphoenol pyruvate(PEP) ได้เป็นกรดออกซาโลเอซิติก(oxaloaceticacid)(OAA): 4C OAAถูกเปลี่ยนเป็นmalicacidก่อนจะเคลื่อนที่เข้าสู่bundlesheath
- 40. 40 การตรึงคาร์บอȨึϸอกไซึϹแบบC4 การตรึงครั้งที่2 เกิดขึ้นใน stomaของchloroplast ในbundle sheathcells โดยCO2ที่ถูกปล่อยจากmalicacidจะถูกตรึงโดยRuBPได้ PGAแล้ว ปฏิกิริยาดาเนินตามcalvincycle เช่นข้าวโพด,อ้อย,ข้าวฟ่าง,บานไม่รู้โรย,หญ้าแพรก,หญ้าแห้วหมู,ผักโขมจีน
- 44. การตรึงคาร์บอนไดออกไซด์แบบCAM 3.1เกิดในเวลากลางคืน - ปากใบเปิดCO2 แพร่เข้ามาที่mesophyllcell - PEP ตรึงCO2 เกิดOAAเปลี่ยนเป็นmalicacidที่ Vacuole
- 45. การตรึงคาร์บอนไดออกไซด์แบบCAM 3.2เกิดในเวลากลางวัน - malicacid แพร่จากvacuoleเข้าสู่chloroplast - CO2 ถูกตรึงครั้งที่ 2 โดยRuBPเข้าสู่calvincycle
- 50. การตรึงคาร์บอนไดออกไซด์แบบCAM หากเปรียบเทียบประสิทธิภาพในการสังเคราะห์ด้วยแสงของใบของพืชC3 , C4 และพืช CAM พบว่าพืชที่มีอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงสูงสุดส่วนใหญ่เป็นพืชC4 และ รองลงมาคือพืชC3ส่วนพืชCAMจะมีอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงน้อยที่สุด