คําชี้แจงสําหรับผ้เรียนูmanage.brr.ac.th/biology/photosynthesis/photosysthesis_103.pdf · 5 8. ถ้าใช้แสงสีต่าง

1

เอกสารประกอบการเรยน เรองการสงเคราะหดวยแสง รายวชาเพมเตม ชววทยา 3

(รหส ว30243) ชนมธยมศกษาปท 5 ภาคเรยนท 2 กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร

ไดจดแบงเนอหาออกเปนจานวน 7 เลม ดงน

เลมท 1 การคนควาทเกยวของกบการสงเคราะหดวยแสง

เลมท 2 กระบวนการสงเคราะหดวยแสง

เลมท 3 โฟโตเรสไพเรชน

เลมท 4 กลไกการเพมความเขมขนของคารบอนไดออกไซดในพช C4

เลมท 5 กลไกการเพมความเขมขนของคารบอนไดออกไซดของพช CAM

เลมท 6 ปจจยบางประการทมผลตออตราการสงเคราะหดวยแสง

เลมท 7 การปรบตวของพชเพอรบแสง

เอกสารประกอบการเรยน เลมท 1 การคนควาทเกยวของกบการสงเคราะหดวยแสง

สรางขนเพอใหผเรยน ไดศกษาดวยตนเอง โดยผเรยนจะไดรบความรตามจดประสงคทตงไว

ดวยการปฏบตตามคาแนะนาตอไปน

1. ผเรยนตองศกษาเอกสารประกอบการเรยนดวยตนเอง ถามปญหาใหปรกษาครผสอน

2. ผเรยนตองมความซอสตย ไมดเฉลยกอนตอบแบบทดสอบหรอกอนตอบแบบฝกหด

โดยใหเขยนคาตอบในกระดาษทจดเตรยมไวให และ ไมขดเขยนขอความใด ๆ ลงในเอกสาร

ประกอบการเรยน

3. ผเรยนศกษาจดประสงคการเรยนรใหเขาใจ

4. ผเรยนตอบแบบทดสอบกอนเรยน และตรวจคาตอบจากเฉลยในภาคผนวก

บนทกคะแนน

5. ผเรยนศกษาเนอหาแตละเรอง เมอจบเนอหาแลว ตอบแบบฝกหดทกขอ และตรวจ

คาตอบจากเฉลยในภาคผนวก บนทกคะแนน

6. ผเรยนศกษาเนอหาครบทกเรองจบแลว ตอบแบบทดสอบหลงเรยน และตรวจคาตอบ

จากเฉลยในภาคผนวก บนทกคะแนน นาผลคะแนนทไดไปเปรยบเทยบกบคะแนนแบบทดสอบ

กอนเรยน เพอประเมนผลดวยตนเอง

คาชแจงคาชแจงสาหรบผเรยนสาหรบผเรยน

2

หลงจากศกษาเอกสารประกอบการเรยน เรองการสงเคราะหดวยแสง

เลมท 1 การคนควาทเกยวของกบการสงเคราะหดวยแสง รายวชาเพมเตม ชววทยา 3 (รหส ว30243)

ชนมธยมศกษาปท 5 ภาคเรยนท 2 กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร ผเรยนจะมความรความสามารถ

ดงน

1. สบคนขอมล วเคราะห และสรปผลการคนควาของนกวทยาศาสตรในอดต

เกยวกบการสงเคราะหดวยแสงได

2. สบคนขอมล อธบาย และสรปขนตอนทสาคญของกระบวนการสงเคราะหดวยแสงได

จดประสงคการเรยนรจดประสงคการเรยนร

3

แบบทดสอบกอนเรยน

เอกสารประกอบการเรยน

เรองการสงเคราะหดวยแสง


1. การสงเคราะหดวยแสงของพชเกดขนไดในเวลาใด

ก. กลางวนเทานน

ข. ตลอดเวลาทมแสงเพยงพอ

ค. เฉพาะกลางวนทมแสงแดดจด

ง. ตลอดเวลาแตกลางคนนอยกวากลางวน

2. แหลงผลตอาหารทสาคญทสดของพชสเขยว คอขอใด

ก. ใบ

ข. ลาตน

ค. คลอโรฟลล

ง. คลอโรพลาสต

3. จากการทดลองหาแปงในใบพลดางสเขยวขาว พบวาบรเวณทมสขาวไมมแปง การทดลองน

อธบายขอใดตอไปนไดดทสด

ก. บรเวณทมสขาวมการหายใจ

ข. ตาแหนงทมการสงเคราะหดวยแสงคอใบ

ค. แสงจาเปนสาหรบการสงเคราะหดวยแสง

ง. คลอโรฟลลจาเปนสาหรบการสงเคราะหดวยแสง

คาชแจง 1. แบบทดสอบฉบบนม 15 ขอ คะแนนเตม 15 คะแนน ใชเวลา 20 นาท

2. ใหผเรยนทาเครองหมาย X ลงในชองของกระดาษคาตอบ ใหตรงกบ

ขอทถกทสดเพยงขอเดยวเทานน

4

4. กระบวนการสรางอาหารของพช จะใชแสงเพอกจกรรมใด

ก. แยกไฮโดรเจนจากน า

ข. แยกคารบอนจากคารบอนไดออกไซด

ค. นาคารบอนไดออกไซดมาสรางน าตาล

ง. แยกออกซเจนจากคารบอนไดออกไซด

5. ศกษาสมการจากกระบวนการสงเคราะหดวยแสง ทงสองตอไปน

CO2 + H2O* + พลงงาน -------------> กลโคส + O*

2 + นา

CO2 + H2O + พลงงาน -------------> กลโคส + O2 + นา

จากสมการเปนหลกฐานยนยนวา

ก. ออกซเจนทเกดขน ไดมาจากน า

ข. ออกซเจนทเกดขน ไดมาจาก CO2

ค. ออกซเจนในโมเลกลของกลโคส ไดมาจากน า

ง. ออกซเจนในโมเลกลของน าทเกดขน ไดมาจาก CO2

6. เพราะเหตใด จงนยมตงตเลยงปลาไวรมหนาตาง และปลกตนไมน าไวดวย

ก. ทาใหตเลยงปลาสวยเหมอนธรรมชาต

ข. เมอพชสงเคราะหดวยแสง จะให O2 แกปลา

ค. ปลาและพชจะแลกเปลยน O2 และ CO2 ซงกนและกน

ง. พชจะใช CO2 ทปลาหายใจออกมา เพอสงเคราะหดวยแสง

7. ภายในครอบแกวมตนไมและหน ซงมน า อาหาร ครบบรบรณ ตงไวใหไดรบแสง และม

อณหภมเหมาะสม ครอบแกวนปดสนท เมอทงไวประมาณ 10 วน ทงหนและตนไมไมตาย

จะสรปผลการทดลองนตามขอใด

ก. ทงตนไมและหนพงพากน

ข. หนไดออกซเจนจากตนไม

ค. ตนไมใชออกซเจนนอย จงไมแยงหน

ง. มอากาศเพยงพอในครอบแกวสาหรบ 10 วน

5

8. ถาใชแสงสตาง ๆ สองไปยงสาหรายสเขยวทมลกษณะเปนสายยาว ซงมแบคทเรยทใช

ออกซเจนในการหายใจ อาศยอยรอบ ๆ แลวทงไวประมาณ 10 นาท จะพบวามแบคทเรยอยมาก

ทสดตรงบรเวณทไดรบแสงสใด

ก. แสงสสม

ข. แสงสแดง

ค. แสงสเขยว

ง. แสงสเหลอง

9. นกเรยนคดวาในสระน า ทมสตวน าและพชน าขนอยตามปกต วนหนง ๆ จะมสภาพ

ความเปนกรดสงทสดในชวงเวลาใด

ก. 06.00 น.

ข. 12.00 น.

ค. 18.00 น.

ง. 24.00 น.

10. คารโบไฮเดรตทพชสงเคราะห เกดขนจากปฏกรยาตามขอใด

ก. คารบอนไดออกไซดรวมตวกบน า

ข. คารบอนไดออกไซดรวมตวกบไฮโดรเจนจากน า

ค. คารบอนรวมตวกบไฮโดรเจนและออกซเจนจากน า

ง. คารบอนรวมตวกบออกซเจนจากอากาศและไฮโดรเจนจากน า

11. สงมชวตในขอใด ทสามารถใชพลงงานแสงสงเคราะหอาหารไดเชนเดยวกบพชสเขยว

ทงหมด

ก. ยสต ไลเคนส

ข. ราเมอก ยกลนา

ค. ราขนมปง สาหรายสน าตาล

ง. แบคทเรยบางชนด สไปโรไจรา

6

12. เตรยมอปกรณตามรป นาไปไวในทมดเปนเวลา 24 ชวโมง จงนาออกมาแลวฉายไฟไปทพช

ในขวดแกว เปนเวลา 3 ชวโมง จะมผลตอสของสารละลายในขวดอยางไร

ก. เปลยนจากเขยวเปนน าเงน

ข. เปลยนจากเหลองเปนเขยว

ค. เปลยนจากเหลองเปนน าเงน

ง. เปลยนจากน าเงนเปนเหลอง

13. Hill reaction คลายกบกระบวนการหายใจแบบใชออกซเจนในขอใด

ก. ใช O2

ข. ได CO2

ค. ได H2O

ง. ได ATP

14. ขอใดเปนปฏกรยาโฟโตไลซส

ก. H2O -----------> H+ + OH-

ข. H2O -----------> H+ + OH- + 2e-

ค. 2 H2O -----------> 2H2 + 2e- + O2

ง. 4 H2O -----------> 4H- + 4e- + O2

15. CO2 + 2 H2S -----------> CH2O + 2S + H2O

เปนปฏกรยาเคมทพบในกระบวนการอะไร และสงมชวตใด

ก. กระบวนการสงเคราะหดวยแสงในพชชนตา

ข. กระบวนการสงเคราะหดวยแสงในแบคทเรย

ค. กระบวนการหายใจโดยไมใชออกซเจนในพชชนตา

ง. กระบวนการหายใจโดยไมใชออกซเจนในแบคทเรย

สารละลายบรอมไทมอลบล

ฝาปด

7

สงมชวตทสามารถสงเคราะหอาหารไดเอง เรยกวา Autotrophic Organism ซงจดเปนผผลต

(Producer) ในระบบนเวศ แบงไดเปน 2 พวกใหญ ๆ คอ

1. Chemoautotrophs หมายถงกระบวนการสงเคราะหอาหารโดยใชพลงงานจากสารเคม

สงมชวตกลมนทพบในปจจบน ไดแก แบคทเรย ซงเปนแบคทเรยทดารงชวตอสระ และเปน

แบคทเรยทมประโยชน และใชออกซเจนในการหายใจ ตวอยางเชน แบคทเรยทอาศยอยในดนท

รวนซย และแบคทเรยอาศยอยในปมรากพชตระกลถว เปนตน แบคทเรยพวกนสามารถสงเคราะห

อาหารไดเอง โดยการใชออกซเจนไปออกซไดซสารประกอบพวกแอมโมเนย ไนไตรด ไฮโดรเจน

ซลไฟล และเหลก ขนอยกบชนดของแบคทเรย แลวใชพลงงานทไดจากการสลายสารอนนทรย

เหลาน ไปใชในการแยกน า ทาใหได H+ และนา H+ นไปรวมกบ CO2 ได (CH2O)n ดงสมการเคม

2 NH3 + 3 O2 2 HNO2 + 2 H2O + พลงงาน (66.5 Kcal)

2 H2O + พลงงาน 4 H+ + O2

2 H+ + CO2 (CH2O)n

นนคอ เปนการเปลยนแกสคารบอนไดออกไซค (สารอนนทรย) ใหเปนสารอนทรย (สารอาหาร)

ผลลพททไดคลายคลงกบการสงเคราะหอาหารของสงมชวตทสงเคราะหอาหารเองไดทวไป คอ

คารโบไฮเดรต เชน การสรางอาหารของแบคทเรยพวกแอมโมนไฟอง(Ammonifying bacteria) เชน

Pseudomonas และ Proteus ซงเปนกระบวนการยอยสลายกรดอะมโน (หรอโปรตน) จงเรยก

กระบวนการนเรยกวา Ammonification ซงหมายถงการเปลยนจากกรดอะมโน หรอโปรตนในซาก

หรอในของเสยใหเปนแอมโมเนย ดงภาพท 1-1

การคนควาทเกยวของกบการสงเคราะหดวยแสง

บทนา

8

ภาพท 1-1 วฏจกรไนโตรเจน แสดงการเปลยนสารของแบคทเรยพวกแอมโมนไฟอง

(ทมา : BioScholars2nd, อนเทอรเนต, ม.ป.ป.)

จากภาพมกระบวนการทเกยวของกบวฏจกรไนโตรเจน ไดแก

1. Nitrogen fixation คอ กระบวนการทจลนทรย เชน แบคทเรยในปมรากพชตระกลถว

ไรโซเบยม (Rhizobium) สาหรายแอนาบนา (Anabaena) ราไมคอรไรซา (mycorrhiza) เปลยนแกสไนโตรเจนในอากาศใหเปนสารประกอบไนเตรตในดน

2. Ammonification คอ กระบวนการทจลนทรย สลายสารอนทรย เชน โปรตน

กรดอะมโน ยเรย แลวไดสารประกอบพวกแอมโนเนย

3. Nitrification คอ กระบวนการทจลนทรย เปลยนสารประกอบแอมโมเนยไปเปน

สารประกอบไนเตรต หรอปยไนเตรต

4. Immobolization คอ กระบวนการทจลนทรย เปลยนสารหรอธาตพวกไนโตรเจน หรอ

ฟอสฟอรส ไปเปนสารอนทรย

5. Denitrification คอ กระบวนการทจลนทรย เปลยนสารประกอบไนโตรเจนในดน

ไปเปนแกสไนโตรเจนในอากาศ

สารประกอบ

ไนเตรต (NO3-)

ไนโตรเจน

ในชนบรรยากาศ แกสไนโตรเจน (N2)

แกสไนตรสออกไซด (N2O)

การทบถม ของซากพช

ป ยคอก

สารประกอบอนทรยในดน

พชนาไปใช ในการเจรญเตบโต

ไนโตรเจน

ในป ยเคม

สารประกอบ

แอมโมเนย (NH4+)

ถกชะลางไปยงแหลงนาใตดน

Nitrogen Fixation

http://bioscholars2.wikispaces.com/�

9

2. Photoautotrophs หมายถงกระบวนการสงเคราะหอาหารโดยใชพลงงานจากแสง

สงมชวตกลมน ไดแก พชสเขยวทกชนด สาหรายตาง ๆ ทเปนยคารโอต (Eukaryote) ทกชนด

โพรทสตบางชนด และแบคทเรยบางชนด สงมชวตเหลานมกระบวนการนาพลงงานจากแสงมาใช

ในการสงเคราะหอาหาร (สารอนทรย) จงเรยกกระบวนการนวา “กระบวนการสงเคราะหดวยแสง

(Photosynthesis)”

การสงเคราะหดวยแสง (Photosynthesis) หมายถง กระบวนการสรางอาหารพวกคารโบไฮเดรตของพชสเขยว จาก 6CO2 และ H2O โดยอาศยคลอโรฟลล แสงสวางเปนตวชวย และเอนไซมในเมดคลอโรพลาสตเปนตวเรงปฏกรยา (Catalyst)

การสงเคราะหดวยแสง เปนกระบวนการเปลยน พลงงานแสง ---------> พลงงาน เคม สารอนนทรย ----------> สารอนทรย

กระบวนการสงเคราะหดวยแสง มประโยชนตอมนษยคอ ทาใหไดสารอาหาร (แปง และ

น าตาล) ไดเชอเพลง (ถาน และไมตาง ๆ) และไดกาซ O2 มาใชในการหายใจ

สมการของการสงเคราะหดวยแสง ทสมบรณและถกตองทสด คอ

6 CO2 + 12 H2O -----------------------> C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

กระบวนการสงเคราะหดวยแสง มประโยชนตอมนษยคอ ทาใหไดสารอาหาร (แปง และ

น าตาล) ไดเชอเพลง (ถาน และไมตาง ๆ) และไดกาซออกซเจนมาใชในการหายใจ ตวอยาง

สงมชวตทสงเคราะหอาหารดวยกระบวนการสงเคราะหดวยแสง ไดแก

พชสเขยวทกชนด สาหรายทกชนด

โพรทสบางชนด สาหรายสเขยวแกมน าเงน (Blue green algae)

แบคทเรยบางชนด (Purple sulphur bacteria และ Green sulphur bacteria)

การคนควาทเกยวของกบการสงเคราะหดวยแสง ชวงท 1

นกวทยาศาสตรหลายทานไดทาการศกษาคนความานานเกยวกบปฏกรยาทเกดขนใน

กระบวนการสงเคราะหดวยแสง บางเรองตองใชระยะเวลานายหลายป และตองอาศยความสามารถ

ในการคนควาหาความรของนกวทยาศาสตรหลายยคหลายสมยตอเนองกน ผเรยนจงควรตระหนก

วาความรในขณะน ลวนเปนผลมาจากการคนควาของนกวทยาศาสตรในอดตถงปจจบน จากการ

คนควาเกยวกบกระบวนการสงเคราะหดวยแสงของนกวทยาศาสตรหลายทาน ทาใหมความร

เกยวกบกระบวนการสงเคราะหดวยแสงเปนลาดบ ดงตอไปน

แสง คลอโรฟลล

10

ภาพท 1-2 ฌอง แบบตสท แวน เฮลมองท (Jean Baptiste Van Helmont)

(ทมา : SCIENCEphotoLIBRARY, Online,

n.d.)

ฌอง แบบตสท แวน เฮลมองท (Jean Baptiste Van Helmont)

ในป พ.ศ. 2191 (ค.ศ. 1648)ไดมการพมพ

ผลงานของ ฌอง แบบตสท แวน เฮลมองท (Jean

Baptiste Van Helmont) นกวทยาศาสตรชาวเบลเยยม ได

ทาการทดลองอยางหนงทนาสนใจและมความสาคญมาก

ทางชววทยา โดยปลกตนหลวหนก 5 ปอนดในถงใบใหญ

ทบรรจดนซงทาใหแหงสนทหนก 200 ปอนดแลว

ปดฝาถง ระหวางทาการทดลองไดรดนาตนหลว

ทปลกไวทก ๆ วนดวยน าฝนเปนระยะเวลา 5 ป

ตนหลวเจรญเตบโตขนมาก เมอนาตนหลวทไมมดน

ตดอยทรากไปชงนาหนก ปรากฏวาตนหลวหนก

169 ปอนด 3 ออนซ (ตวเลขนไมไดรวมน าหนกใบ

ซงรวงไปแตละป)

และเมอนาดนในถงไปอบแหง แลวนาไปชงปรากฏวา มน าหนก 199 ปอนด 14 ออนซ

ซงนอยกวาดนทใชกอนทาการทดลองเพยง 2 ออนซ เทานน ดงภาพท 1-3

ภาพท 1-3 การทดลองของ ฌอง แบบตสท แวน เฮลมองท

(ทมา : thaigoodveiw.com, อนเทอรเนต, ม.ป.ป.)

นาหนกตนหลว

2.27 กโลกรม (5 ปอนด)

นาหนกดนแหง 90.7 กโลกรม (200 ปอนด)

ไมไดชงนาหนกใบ

ทลวงไปในแตละวน

มฝาปด

น าหนกดนแหง

90.68 กโลกรม (199.14 ปอนด )

ลดดวยน าฝนทกวน

น าหนกตนหลว

76.76 กโลกรม (169.3 ปอนด

11

ภาพท 1- 4 โจเซฟ พรสตลย (Joseph Priestley)

(ทมา : SCIENCEphotoLIBRARY, Online, n.d.)

จากการทดลองของ ฌอง แบบตสท แวน เฮลมองท สรปไดดงตารางท 1-1

นาหนก กอนทดลอง หลงทดลอง นาหนกทเปลยนไป

นาหนกของตนหลว 5 ปอนด

(2.268 กโลกรม)

169 ปอนด 3 ออนซ




นาหนกของดน 200 ปอนด




-2 ออนซ

(-0.125 กโลกรม)

ตารางท 1-1 ตารางสรปผลการทดลองของฌอง แบบตสท แวน เฮลมองท

หมายเหต 1 กโลกรม = 2.2042262 ปอนด และ 1 ปอนด = 16 ออนซ

จากการศกษาทาใหเราทราบวา น าหนกของตนหลวทเพมขนจากเดม คอ 5 ปอนด มาเปน

169 ปอนด 3 ออนซ คอเพมขน 164 ปอนด 3 ออนซ หรอ 74.488 กโลกรม น าหนกนยงไมรวม

น าหนกของใบหลวทรวงหลนลงพนในแตละป

ดงนนน าหนกทเพมขนของตนหลวนาจะเนองจาก

นาทรดลงไปทกวน ซงไมไดวดปรมาณไว

อากาศทอยลอมรอบตนหลว ซงไมไดควบคม

ในการทดลองดงกลาว โดยปลกตนหลวในกระถางทออกแบบใหมฝาปดอยางมดชด เพอ

ปองกนสตวมาขดคย ปองกนไมใหใบหลวรวงหลนลงไปในกระถาง แตปรากฏวานาหนกของดน

ลดลงเพยงเลกนอย คอ 2 ออนซ (0.125 กโลกรม) ดงนน

สารหรอแรธาตจากดน คงไมใชสาเหตทจะทาใหตน

หลวมน าหนกเพมขนอยางมากมาย

หลงจากนกมผลงานของนกวทยาศาสตรอก

หลายคน ทาใหทราบรายละเอยดตาง ๆ เกยวกบการ

สรางอาหารของพชมากขน ๆ โจเซฟ พรสตลย (Joseph Priestley)

ในป พ.ศ. 2315 (ค.ศ. 1772) โจเซฟ พรสตลย

นกวทยาศาสตรชาวองกฤษ ไดพมพผลงาน

ททาการทดลอง ดงน

12

การทดลองท 1

จดเทยนไขไวในครอบแกว ปรากฏวา สกครเทยนไขกดบ และเมอใสหนเขาไป

ในครอบแกว สกครตอมาหนกตาย

สกคร สกคร

ก. ข.

เมอนาหนทมชวตไปไวในครอบแกว

เดมทเทยนไขดบปรากฏวาหนตายเกอบทนท

เกอบทนท

ค.

และเมอจดเทยนไขแลวนาไปใสใน

ครอบแกวเดมทหนตายอยแลว ปรากฏวา

เทยนไขดบเกอบทนท

เกอบทนท

ง.

ภาพท 1-5 การทดลองครงท 1 ของพรสตลย

(ทมา : สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย กระทรวงศกษาธการ, 2551 : 67)

จากการทดลองของพรสตลยสรปไดวา

ภาพ ก. เมออากาศทเทยนไขใชลกไหมหมดไป เทยนไขจงดบ

ภาพ ข. เมอแกสทหนใชในการหายใจหมดไป หนจงตาย

ภาพ ค. หนตายเกอบทนท เพราะแกสทใชในการหายใจ ถกเทยนไขนาไปใชในการ

ลกไหมจนหมด

ภาพ ง. เทยนไขดบเกอบทนท เพราะแกสทใชในการลกไหม ถกหนนาไปใชในการ

หายใจจนหมด

พรสตลยสรปวาแกสทเทยนไขใชในการลกไหม และแกสทหนใชในการหายใจ

เปนแกสชนดเดยวกน และเรยกวา “แกสด”

พรสตลยสรปวาแกสททาใหเทยนไขดบ และแกสททาใหหนตาย เปนแกสชนด

เดยวกน และเรยกวา “แกสเสย”

13

การทดลองท 2 พรสตลนาพชสเขยว ใสในครอบแกวทเคยจดเทยนไขเอาไวกอนแลว

ทงไว 10 วน เมอจดเทยนไขในครอบแกวนนใหม ปรากฏวาเทยนไขลกไหมอยไดระยะหนง

โดยไมดบทนท ดงภาพท 1-6

10 วนตอมา

ภาพท 1-6 การทดลองครงท 2 ของพรสตลย


พรสตลยไดทาการทดลองเพมเตมโดยแบงแกสหลงจากเทยนไขดบแลว ออกเปน 2 สวน

นาพชใสไวในสวนหนง และอกสวนหนงใสแตแกวบรรจน า ทงไวระยะหนง จดเทยนไขในแกส

ทง 2 สวน พบวาเทยนไขลกไหมไดระยะหนงในแกสสวนแรก แตจะดบทนทในแกสสวนทสอง

ดงภาพท 1-7

สวนท 1 ใสพชในครอบแกว

ทงไวระยะหนง แลวจดเทยนไข

ปรากฏวาเทยนไขลกไหมได

แบงแกสออกเปน 2 สวน

สวนท 2 ไมใสพชในครอบแกว

ทงไวระยะหนง แลวจดเทยนไข

ปรากฏวาเทยนไขไมลกไหม

ภาพท 1-7 การทดลองเพมเตมของพรสตลย


จากการทดลองครงท 2 ของพรสตลย โดยแบงแกสททาใหเทยนไขดบออกเปน 2 สวน

ทาใหควบคมตวแปรไดดขน และสรปไดวาพชสามารถเปลยนแกสททาใหเทยนไขดบ เปนแกส

ทเทยนไขใชในการลกไหมได หรอเปลยนจากแกสเสยมาเปนแกสด ดงภาพท 1-8

แกสเสย แกสด

ภาพท 1-8 การทดลองของพรสตลยแสดงใหเหนวาพชสามารถเปลยนแกสเสยใหกลบมาเปนแกสด

(ทมา : IDEASTHAI, อนเทอรเนต, ม.ป.ป.)

14

แสง

ภาพท 1-10 แจน อนเกน ฮซ

(Jan Ingen Housz)

(ทมา : SCIENCEphotoLIBRARY, Online, n.d.)

สงทสงสยในยคนนกคอ คนและสตวอน ๆ เปนจานวนมากกาลงหายใจอยตลอดเวลา และ

ยงมการเผาไหมสงตาง ๆ ถาเปนเชนนนไปเรอย ๆ ในทสดแกสทใชในการหายใจหรอชวยในการ

ลกไหมมถกทาลายใหหมดไปหรอ

พรสตลยไดทดลองนาหนใสไวในครอบแกวเดยวกนกบพชสเขยว ปรากฏวาทงพชและหน

สามารถมชวตอยได ดงภาพ 1-9

ภาพท 1-9 การทดลองของพรสตลยแสดงใหเหนวาพชและหนสามารถมชวตอยดวยกนได

(ทมา : วชวลย ครฑไชยนต, อนเทอรเนต, 2553)

แตพรสตลย ไมไดย าถงความสาคญของสวนทมสเขยวของพชในการทจะสามารถทาให

แกสดขน และไมไดคานงถงวา พชจะมความสามารถในการทาใหแกสดขนไดกตอเมอพชไดรบ

แสงสวาง เทานน

แจน อนเกน ฮซ (Jan Ingen Housz)

พ.ศ. 2322 (ค.ศ. 1779) แจน อนเกน ฮซ นายแพทยชาวดทช (ฮอลนดา) ไดพสจนใหเหนวา การทดลองของ พรสตลย จะไดผลกตอเมอพชไดรบแสงสวางและเฉพาะสวนสเขยวของพช เทานนทมประสทธภาพในการเปลยน “อากาศเสย” ใหเปน “อากาศด” ดงภาพท 1-11

พชไมไดรบแสง

พชไดรบแสง

ภาพท 1-11 การทดลองของฮซ

(ทมา : สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและ

เทคโนโลย กระทรวงศกษาธการ, 2551 : 69)

15

แสง

ภาพท 1-12 ฌอง ซนบเยร

(Jean Senebier)

(ทมา : Elprocesodelafotosintesis, Online, n.d.)

จากการทดลองนสรปไดวา

พชทมสเขยว จะคายแกสออกซเจน

ออกมา ในขณะทพชไดรบแสง สงท

นาสงสยคอพชมกระบวนการปลอย

แกสออกซเจนออกมาอยางไร

ฌอง ซนบเยร (Jean Senebier)

จากความรทางวชาเคมซงพฒนาขนอยางรวดเรว

ในระยะใกลเคยงกบทพรสตลย และอนเกน ฮซ ทดลองนน

ในป พ.ศ. 2325 (ค.ศ.1782) ฌอง ซนบเยร คนพบวาแกสท

เกดจากการลกไหม และแกสทเกดจากการหายใจของสตว

คอ CO2 (แกสคารบอนไดออกไซด) สวนแกสทชวยในการ

ลกไหมและแกสทใชในการหายใจของสตวคอ O2 (แกส

ออกซเจน) แสดงวาเมอพชไดรบแสง พชจะนาแกส

คารบอนไดออกไซดเขาไป และปลอยแกสออกซเจน

ออกมา ดงภาพท 1-13

แกสคารบอนไดออกไซค แกสออกซเจน

ภาพท 1-13 การทดลองของฮซ แสดงใหเหนวาพช

สามารถเปลยนแกสคารบอนไดออกไซค

ใหเปนแกสออกซเจนได


และในป พ.ศ. 2329 (ค.ศ. 1786) อนเกน ฮซ

ยงคนพบเพมเตมอกวาพชเกบธาตคารบอนไวในรปของ

สารอนทรยอกดวย ดงภาพท 1-14

แสง

สารอนทรย

แกสคารบอนไดออกไซค แกสออกซเจน

ภาพท 1-14 การทดลองของฮซ แสดงใหเหนวาพชสามารถเปลยนแกสคารบอนไดออกไซค

ใหเปนแกสออกซเจนและสารอนทรยได


16

แสง

ตามแนวคดของฮซจะเหนวาการเจรญเตบโตของพชทาใหพชมน าหนกเพมขน ซงสวนใหญ

เปนผลมาจากการสงเคราะหสารอนทรย น าหนกของพชทเพมขนมาจากแกสคารบอนไดออกไซด ทพช

นาเขาไปนนเอง และยงปลอยแกสออกซเจนออกสบรรยากาศในชวงทพชไดรบแสง

นโคลาส ธโอดอร เดอ โซซร (Nicolas Theodore de Soussure)

ตอมาป พ.ศ. 2347 (ค.ศ.1804) นกวทยาศาสตร

ชาวสวสชอ นโคลาส ธโอดอร เดอ โซซร ไดทาการ

ทดลองพบวา พชมการดดแกสคารบอนไดออกไซค

ไปใชในกระบวนการสงเคราะหดวยแสง

ซงสอดคลองกบการทดลองของฮซ

และเดอ โซซร ยงทดลองใหเหนวา น าหนก

ของพชทเพมขนมากกวาน าหนกของ

แกสคารบอนไดออกไซดทไดรบ เขาจงสนนษฐานวา

น าหนกทเพมขนบางสวนเปนน าหนกของน าทพช

ไดรบ ดงภาพ 1-16

แกสคารบอนไดออกไซด คารโบไฮเดรต

นา แกสออกซเจน

ภาพท 1-16 แผนภาพกระบวนการสงเคราะหอาหารของพช


ภาพท 1-15 นโคลาส ธโอดอร เดอ โซซร

(Nicolas Theodore de Soussure)

(ทมา : SCIENCEphotoLIBRARY,

Online, n.d.)

17

แสง

คลอโรฟลล

ภาพท 1-17 จเลยส วอน ซาซ

(Julius von Sachs)

(ทมา : WikipediA, Online, n.d.)

จเลยส วอน ซาซ (Julius von Sachs)

ในป พ.ศ. 2405 (ค.ศ.1862) จเลยส ซาซ ไดทา

การทดลองใชโคมไฟฉายแสงใหกบพชสเขยวหลายชนด

และพบวาพชสามารถสงเคราะหแปงขนมาในใบได และ

เมอปดไฟเปนเวลานาน ๆ แปงกจะสลายหายไป

เมอตรวจสอบดวยสารละลายไอโอดน (WikipediA,

อนเทอรเนต, ม.ป.ป.) จากการทดลองนแสดงวา

สารอนทรยทพชสงเคราะหขนมากคอ แปง

ในปตอมา คอ 2406-2407 (ค.ศ.1863-1864)

จเลยส ซาซ ไดทดลองเพมเตมโดยการนาพชไปไว

ในทมดจนในใบไมมแปง จากนนนาออกมา แลวแบง

พชออกเปน 3 กลม กลมท 1 หอใบทงสองดานดวย

กระดาษดา กลมท 2 หอใบทงสองดานดวยกระดาษ

ฟอยล สวนกลมท 3 ปลอยไวตามปกต เปดโคมไฟ

ฉายแสงใหกบพช จากนนนาใบไปตมในน าเดอดเพอทาใหเซลลตาย แลวนามาแชในแอลกอฮอล

เพอละลายคลอโรฟลล จากนนนาไปหยดดวยสารละลายไอโอดน พบวาใบทหอดวยกระดาษดา

และใบทหอดวยกระดาษฟอยล สารละลายไอโอดนยงคงมสน าตาลออนตามเดม สวนใบทไมหอ

อะไรเลย สารละลายไอโอดนเปลยนเปนสน าเงนแกมดา แสดงวามการสงเคราะหแปงเกดขนในใบ

ทไดรบแสงตามปกต

จากการศกษาตอมาคนพบวาคารโบไฮเดรตทพชสงเคราะหขนมากคอน าตาล แลวจง

เปลยนเปนแปงเกบไวในใบกอน ซงน าตาลทไดนคอ น าตาลโมเลกลเดยว คอ น าตาลเฮกโซส

(C6H12O6) ในเวลาตอมานกวทยาศาสตรไดเรยก กระบวนการสรางคารโบไฮเดรตของพชทอาศย

แสงนวา กระบวนการสงเคราะหดวยแสง (Photosynthesis) และเขยนเปนสมการทางเคมไดดงน

6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2

พชใชน าตาลทไดจากกระบวนการนเปนวตถดบในการสรางคารโบไฮเดรตรปอน รวมทง

สารอาหารอน ๆ อาทเชน ไขมน โปรตน และนาไปใชในกจกรรมตาง ๆ ของพช

18

แบบฝกหดท 1.1

จดประสงคท 1. สบคนขอมล วเคราะห และสรปผลการคนควาของนกวทยาศาสตรในอดต


2. สบคนขอมล อธบาย และสรปขนตอนทสาคญของกระบวนการ

สงเคราะหดวยแสงได

1. จากการทดลองของ ฌอง แบบตสท แวน เฮลมองท โดยการปลกตนหลวหนก 5 ปอนด ใน

กระถางทมดนหนก 200 ปอนด โดยมฝาปดกระถางอยางมดชด รดน าทกวนเปนเวลา 5 ป

น าหนกตนหลวเพมขนอยางเปน 169 ปอนด 3 ออนซ สวนดนลดไปเพยงเลกนอย คอ 2

ออนซ จากการทดลองนแสดงวา ฌอง แบบตสท แวน เฮลมองท ตงสมมตฐานไววา

อยางไร

ตอบ _________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

2. จงศกษาการทดลองนแลวตอบคาถาม

เตรยมอปกรณตามรป นาไปไวกลางแดดเปนเวลา 6 ชวโมง พบวามฟองแกส

เกดขนและเขาไปแทนทน าทกนหลอดทดลอง ตามภาพ ผเรยนคดวาแกสทเกดขนในหลอด

ทางดานขวามอ เปนแกสอะไร

ตอบ ________________________________________________________________

คาชแจง จงเตมขอความลงในชองวางใหสมบรณและถกตอง

จานวน 10 ขอ คะแนนเตม10 คะแนน

ตงไวกลางแดด 6 ชวโมง

มฟองแกสเกดขน

19

3. จากการทดลองในขอ 2 ผเรยนมวธการตรวจสอบอยางไร

ตอบ __________________________________________________________________

4. ผเรยนคนหนงชงสาหรายหางกระรอกใหมน าหนกเทา ๆ กน ใสในขวดรปชมพขนาด 250

ลกบาศกเซนตเมตร ใสน าประมาณ 200 ลกบาศกเซนตเมตร แลวเตมสารละลายบรอมไท

มอลบลลงไปประมาณ 2 ลกบาศกเซนตเมตร นาขวดหนงไปตงไวในทมด อกขวดหนงไป

ตงในทมแสงเปนเวลา 12 ชวโมง ดงภาพ ผลการทดลองพบวาขวดทตงในทมดจะเปลยน

จากสฟาเปนสเขยวแกมเหลอง สวนขวดทตงอยในทมแสงจะมฟาเขม

สารละลายบรอมไทมอลบลในขวดทตงไวไดรบแสงมสฟาเขม เพราะเหตใด

ตอบ _________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

5. จากการทดลองในขอ 4 การทสารละลายบรอมไทมอลบลในขวดทตงไวในทมด

เปลยนจากสฟาเปนสเขยวแกมเหลอง เพราะเหตใด

ตอบ _________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

6. แกสททาใหเทยนไขลกไหม และแกสททาใหเทยนไขดบ คอแกสใด

ตอบ _________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

7. แกสทหนใชในการหายใจ และแกสททาใหหนตาย คอแกสใด

ตอบ _________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

วางไวไดรบแสง วางไวในทมด

20

8. ผเรยนคนหนงทาการทดลองโดยนาตนพชไปไวในทมดเปนเวลา 1 วน แลวนาออกมา

หอใบพช 3 ใบ ดวยกระดาษดาทเจาะเปนรปตวย (U) อยางปราณต แลวเปดโคมไฟ

ฉายแสงใหแกพชนน เปนเวลา 24 ชวโมง จากนนนาใบไมทง 3 ใบ แกะกระดาษดาออก

นาไปใสในหลอดขนาดกลางทมแอลกอฮอลอยคอนหลอด แลวนาหลอดไปแชในบกเกอร

น าเดอด จนใบมสขาว นาใบไปลางน า แลวหยดดวยสารละลายไอโอดนจนทว และชม

ทงใบ ผลปรากฏสสารละลายไอโอดนเปลยนเปนสน าเงนแกมมวง เปนรปตวย (U)

เหมอนกบรอยเจาะทกระดาษดา

จากการทดลองนแอลกอฮอลทาหนาทอยางไร

ตอบ _________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

9. จากการทดลองในขอ 8 เมอหยดดวยสารละลายไอโอดน ปรากฏวาสสารละลายไอโอดน

เปลยนจากสน าตาลแกมเหลองเปนสน าเงนแกมมวง เปนรปตวย (U) เหมอนรอยเจาะ

ทกระดาษดา เพราะอะไร

ตอบ _________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

10. ผเรยนจะสรปผลการทดลองในขอ 8 ไดวาอยางไร

ตอบ _________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

21

ภาพท 1-18 เองเกลมน

(T.W. Engelmann)

(ทมา : WikipediA, Online, n.d.)

การคนควาทเกยวของกบการสงเคราะหดวยแสง ชวงท 2

เองเกลมน (T.W. Engelmann)

ในป พ.ศ. 2438 (ค.ศ.1895) เองเกลมน

นกพฤกษศาสตรชาวเยอรมน ไดแสดงใหเหนวา

การสงเคราะหดวยแสง เกดขนเฉพาะโครงสราง

ภายในเซลลพชทเรยกวา คลอโรพลาสต

(Chloroplast) โดยการใชแบคทเรยทใชออกซเจน

ในการหายใจเปนตวทดสอบ วดปรมาณ

กาซออกซเจน ทเกดจากการสงเคราะหดวยแสง

ของสาหรายสไปโรไจรา (Spirogyra)

และตอมาเองเกลมน ไดทาการทดลอง

โดยใชปรซมเพอแยกแสงออกเปนสเปกตรมใหแก

สาหรายสไปโรไจรา ซงเจรญอยในน าทมแบคทเรย

ทใชแกสออกซเจนในการหายใจ จากการทดลองพบวา แบคทเรยทตองการออกซเจนในการหายใจ

จะมารวมกลมกนจานวนมากบรเวณสาหรายทไดรบแสงสมวง สน าเงน สสม และสแดง แสดงวา

บรเวณนมแกสออกซเจนมากกวาบรเวณอน ซงการทดลองนคลายกบคณสมบตในการดดแสง

สตาง ๆ ของสารสเขยวในคลอโรพลาสตทเรยกวา “คลอโรฟลล” เขาจงสรปวา คลอโรฟลล

เปนสารสทสาคญททาหนาทดดแสง เพอใหเกดการสงเคราะหสารอาหารขน ดงภาพท 1-19

ภาพท 1-19 การทดลองของเองเกลมน

(ทมา : PLANT PHYSIOLOGY, Online, n.d.)

22

แบคทเรยทสามารถ


คารโบไฮเดรต นา ซลเฟอร

คารบอนไดออกไซค

ไฮโดรเจนซลไฟด

ภาพท 1-20 แวน นล (Van Niel)

(ทมา : van Niel Remembered, Online, n.d.)

จากการทดลองของเองเกลมน ตามภาพท 1-19 สรปไดวา กระบวนการสงเคราะหดวยแสง

ของพช ใชแสงสมวง แสงสน าเงน แสงสสมและแสงสแดง มากวาสอน ๆ

แวน นล (Van Niel)

ในป พ.ศ. 2473 (ค.ศ. 1930) แวน นล

แหงมหาวทยาลยสแตนฟอรด ไดพบวาแบคทเรย

บางชนด (Green sulfur bacteria และ Purple sulfur

bacteria) สามารถสงเคราะหดวยแสงไดโดยไมใชน า

แตใชไฮโดรเจนซลไฟด (H2S) แทน

ผลทไดจากการสงเคราะหดวยแสงแทนท

จะไดออกซเจน (O2) กลบไดซลเฟอร (S) ออกมา

แสดงวาซลเฟอรเกดจาการสลายตว

ของไฮโดรเจนซลไฟด ดงภาพท 1-21

ภาพท 1-21 แสดงการสงเคราะหดวยแสงของแบคทเรยบางชนด

(ทมา : สรางภาพขนเอง)

แวน นล จงเสนอสมมตฐานวา ในกระบวนการสงเคราะหดวยแสงของแบคทเรยนาจะ

มความคลายคลงกนกบพช นนกคอ ในการสงเคราะหดวยแสงของพชโมเลกลของน าถกแยกสลาย

ไดออกซเจนเปนอสระ

แซม รเบน และมารตน คาเมน (Sam Ruben และMartin Kamen)

ในป พ.ศ. 2484 สมมตฐานของ แวน นล กไดรบการสนบสนนจากการทดลอง

ของนกวทยาศาสตรกลมหนง ซงไดแก แซม รเบน และมารตน คาเมน โดยใชสาหรายสเขยว

ปรมาณเทากนใสลงในขวดแกว 2 ใบ แลวใสน าและคารบอนไดออกไซดลงไปในขวดทงสองดงน

23

ภาพท 1-24 ภาพการทดลองของแซม รเบน และมารตน คาเมน

ชด ก. เมอใหออกซเจนในโมเลกลน าเปนออกซเจนหนก (18O) พบวาออกซเจน

ทปลอยออกมาเปนออกซเจนหนก

ชด ข. เมอใหออกซเจนในโมเลกลน าเปนออกซเจนปกต (16O) พบวาออกซเจน

ทปลอยออกมาเปนออกซเจนปกต


ชด ก. ใสคารบอนไดออกไซดทมออกซเจนปกต แตใสน าซงประกอบดวยออกซเจนซงเปน

สารไอโซโทปหนก คอ H218O สวนชด ข. ใสคารบอนไดออกไซดทประกอบออกซเจนซงเปนสาร

ไอโซโทปหนก คอ C18O2 แตใสน าทมออกซเจนปกตแลวนาหลอดทงสองไปตงไวในทมแสง

ชด ก. ชด ข.

ภาพท 1-22 แซม รเบน (Sam Ruben) (ทมา : In Memoriam University of

California, Online, 1992)

ภาพท 1-23 มารตน คาเมน (Martin Kamen) (ทมา : IEEE Gobal History Network,

Online, n.d.)

C16O2 แสง C16O2

H218O

18O2 แสง แสง

16O2 C18O2

H216O

24

เมอสาหรายไดรบแสงกจะใหออกซเจนออกมาทงสองขวดแตเมอนาออกซเจนทเกดขน

มาทดสอบ ปรากฏวาออกซเจนจาก หลอดแรกเทานน เปน 18O2 สวนจากหลอดทสองเปนออกซเจน

ปกต จงสรปไดวา ออกซเจนทไดจากกระบวนการสงเคราะหดวยแสง มาจากโมเลกลของนาเทานน

สมการเคมของกระบวนการสงเคราะหดวยแสง กอนหนาน ดงน

6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2

แตเมอมการทดสอบโดยใชออกซเจนไอโซโทปหนก และพบวาแกสออกซเจนเกดจากการ

แยกตวของน าเทานน และตอมามการคนพบวาในกระบวนการสงเคราะหดวยแสงมน าเกดขนดวย

ดงนน สมการสงเคราะหดวยแสงจะเปน ดงน

6 CO2 + 12 H218O C6H12O6 + 6 18O2 + 6 H2O

สมการขางตนเปนการอธบายในแงของหลกการทางเคม แตไมไดอธบายกระบวนการ

ตาง ๆ ทเกดขนในการสงเคราะหดวยแสง

กอนสนศตวรรษท 19 มความรเกยวกบการสงเคราะหดวยแสงเพยงวา พชสามารถสราง

คารโบไฮเดรตเมอมแสงสวาง โดยใชคารบอนไดออกไซดและน าเปนวตถดบ

โรบน ฮลล (Robin Hill)

ในป พ.ศ. 2475 (ค.ศ. 1932) โรบน ฮลล

(Robin Hill) ทาการทดลองโดยสกดคลอโรพลาสต

ออกมาจากใบของผกโขม แลวนามาผสมกบน า

แลวแบงการทดลองออกเปน 2 ชด ชดหนงเตมเกลอ

เฟอรก (Fe3+) อกชดไมเตมเกลอเฟอรก (Fe3+)

แลวฉายแสงใหแกหลอดทดลองทงสองชด

ผลการทดลองปรากฏวา ชดท 1 เกด

เกลอเฟอรส (Fe2+) และมแกสออกซเจนเกดขน

สวนชดท 2 ไมพบวามแกสออกซเจนเกดขน

ดงภาพท 1-26



ภาพท 1-25 โรบน ฮลล (Robin Hill) (ทมา : UNIVERSITY OF CAMBRIDGE,

Online, n.d.)

25

ภาพท 1-26 โรบน ฮลล

ชดท 1 เตมเกลอเฟอรกและฉายแสง ชดท 2 ไมเตมเกลอเฟอรกและฉายแสง


จากการทดลองสามารถเขยนเปนสมาการเคมของการเกดปฏกรยา ตามลาดบดงน

แสง H2O --------------------> 2H+ + 2e- + ½ O2 --------1

คลอโรพลาสต

2H+ + 2e- + A --------------------> AH2 ---------2

ชดท 2

ไมเกดแกสออกซเจน

คลอโรพลาสต ทสกดจากผกโขม

แสง

นา

ชดท 1

แสง

นา


เกดเกลอเฟอรก (Fe2+ )

และแกสออกซเจน

เตม เกลอเฟอรก (Fe3+)

26

จากการทดลองแสดงวาคลอโรพลาสตเมอไดรบพลงงานแสง จะทาใหโมเลกลของน า

แยกตวออกเปน ไฮโดรเจนไอออนบวก 2 อนภาค อเลกตรอน 2 อนภาค ออกซเจน 1 อะตอม

(สมการท 1) และถามสารททาหนาทรบอเลกตรอน (ตวออกซไดซ) สาร A ในสมการท 2 นากจะ

เกดปฏกรยาตอไป และเมอไดออกซเจน 2 อะตอมกรวมกนกลายเปนแกสออกซเจน 1 โมเลกล

จากการทดลองของฮลล เกลอเฟอรกทาหนาทเปนตวออกซไดซ (สารทรบอเลกตรอน) ซง

จากการคนควาตอมาพบวาในพชมสารททาหนาทเปนตวออกซไดซหลายชนด เชน นโคตนาไมด

อะดนนไดนวคลโอไทดฟอสเฟต (Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate) เขยนยอ ๆ วา

NADP+

จากการทดลองของฮลล สรปไดวาเมอคลอโรพลาสตไดรบพลงงานจากแสง และมสารรบ

อเลกตรอนอยดวย น ากจะแตกตวใหออกซเจนไดโดยไมจาเปนตองมคารบอนไดออกไซด

การทดลองของฮลลครงนกอใหเกดการตนตวกนมาก เพราะปฏกรยาทเขาทดลองนมการปลดปลอย

แกสออกซเจนเชนเดยวกบพช แตในการทดลองของเขาใชเพยงคลอโรพลาสต ซงเปนออรแกเนลล

ของเซลลพชเทานน จากการทดลองนจงนาไปสแนวความคดวาปฏกรยาการสงเคราะหดวยแสง

นาจะมอยางนอย 2 ขนตอนใหญ คอ ขนทปลอยแกสออกซเจน กบขนทเกยวของกบแกส

คารบอนไดออกไซด

ซงปฏกรยานฮลล ตงชอวา Hill’s reaction และตอมาเรยกวา Photolysis ซงเปนปฏกรยาทน า

ถกแยกออกโดยแสง และไดแกสออกซเจน

แดเนยล อารนอน (Daniel Arnon)

ในป พ.ศ. 2494 (ค.ศ. 1951) แดเนยล อารนอน

(Daniel Arnon ) และคณะแหงมหาวทยาลยแคลฟอรเนย

ทเบรกเลย ไดศกษารายละเอยดเกยวกบการทดลองของ

ฮลล อารนอน คดวาถาใหสารบางอยาง เชน ADP หม

ฟอสเฟต (Pi) NADP+ และ CO2 ลงไปในคลอโรพลาสต

ทสกดมาไดแลวใหแสงจะมปฏกรยาการสงเคราะห

ดวยแสงจนไดน าตาลเกดขน

ภาพท 1-27 แดเนยล อารนอน (Daniel Arnon)

(ทมา : The National Academies Press, Online, n.d.)

27

ตอมา อารนอนไดทาการทดลองเพอตดตามขนตอนของการเกดปฏกรยา โดยควบคมปจจย

บางอยาง แลวสงเกตผลการทดลองทเกดขน ซงการทดลองของอารนอน นาจะแบงออกเปนขนตอน ดงน

สงทอารนอนตองเตรยมหรอสกด มดงน

1. คลอโรพลาสต สกดจากผกโขม

2. NADP+ (Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate : Oxidize from)

3. NADPH (Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate : Reduced from)

4. ADP + Pi ( Adenosine DiPhosphate + Phosphate inorganic)

5. ATP (Adenosine TriPhosphate)

6. H2O (นา)

7. CO2 (แกสคารบอนไดออกไซด)

8. หลอดทดลอง

9. โคมไฟ

การทดลองท 1 ใสน าและคลอโรพลาสตลงในหลอดทดลอง เตม NADP+ และ ADP + Pi

ลงในหลอดแลวฉายแสง ปรากฏวา เกด NADPH ATP และ แกสออกซเจน ดงรป

ภาพท 1-28 การทดลองท 1 ของแดเนยล อารนอน


เตม NADP+ + ADP + Pi


นา

เกด NADPH + ATP + O2

แสง

28

การทดลองท 2 ใสน าและคลอโรพลาสตลงในหลอดทดลอง เตม ADP + Pi ลงในหลอด

แลวฉายแสง ปรากฏวา เกด ATP เพยงอยางเดยว ดงรป



การทดลองท 3 ใสน าและคลอโรพลาสตลงในหลอดทดลอง เตม CO2 NADPH และ ATP

ลงในหลอดแลว (ไมฉายแสง) ปรากฏวา เกด น าตาล NADPH ADP + Pi และ NADP+ ดงรป



เตม ADP + Pi เกด ATP

นา แสง


เกด นาตาล+NADP+

+ ADP +Pi

เตม CO2+NADPH+ATP


นา

29

จากการทดลองท 1 ของแดเนยล อารนอน ทาใหทราบวา ถามตวรบอเลกตรอน (NADP+)

พชสามารถใชพลงงานจากแสงในการแยกน าไดแกสออกซเจน ATP และ NADPH

จากการทดลองท 2 ถาไมมตวรบอเลกตรอน พชสามารถสงเคราะห ATP ได

เรยกกระบวนการนวา โฟโตฟอสโฟรเลชน (Photophosphorylation)

จากการทดลองท 3 โดยเตมแกสคารบอนไดออกไซด ATP และ NADPH ลงไปใน

สารละลายของคลอโรพลาสตทสกดออกมาจากเซลลแต ไมใหแสงสวาง ผลปรากฏวาพชสามารถ

สงเคราะหน าตาลได โดยไมใชแสง

จากการศกษาของอารนอนทาใหนกวทยาศาสตรเกดแนวคดวา ขนตอนของการสงเคราะห

ดวยแสงอาจแยกออกเปน 2 ขนตอนใหญ ๆ คอ

ปฏกรยาทตองใชแสง (Light reaction) เปนกระบวนการทจาเปนตองใชแสงโดยตรง

เพอทาใหโมเลกลของน าถกแยกสลาย ซงผลตภณฑทไดคอ แกสออกซเจน ATP และ NADPH+H+

ปฏกรยาทไมใชแสง (Dark reaction) เปนกระบวนการทไมจาเปนตองใชแสงโดยตรง

เปนกระบวนการทนาผลผลตชวงทใชแสง คอ ออกซเจน ATP และ NADPH+H+ มาตรงแกส

คารบอนไดออกไซด แลวไดผลผลตเปนน าตาล ADP+Pi NADP+ ซง ADP+Pi NADP+ พชจะนา

กลบไปใชในปฏกรยาใชแสงตอไป

30

แบบฝกหดท 1.2

จดประสงคท 1. สบคนขอมล วเคราะห และสรปผลการคนควาของนกวทยาศาสตรในอดต


2. สบคนขอมล อธบาย และสรปขนตอนทสาคญของกระบวนการ


1. นกวทยาศาสตรไดทาการทดลอง โดยนาเซลลสาหรายสเขยวชนดหนงวางลงบนสไลด

หลม 3 แผน จากนนใสแบคทเรยทตองการ O2 ในการหายใจ และมระยางคสามารถ

เคลอนทได ลงไปในสไลดทง 3 แผน แลวนาสไลดแตละแผนแยกใสในกลองปดสนท

(อากาศเขาไมได) ใหสาหรายในแผนสไลด ก. เจรญในททมแสง สวนสไลดแผน ข. และ ค.

เจรญในทมด โดยใหสภาพแสงขาว และแสงสแดง ตรงตาแหนงตาง ๆ ในแผนสไลด ข.

และ ค. ไดผลการทดลอง ดงภาพ

คาชแจง จงเตมขอความลงในชองวางใหสมบรณและถกตอง

จานวน 10 ขอ คะแนนเตม10 คะแนน

31

จากการทดลอง จงอธบายและใหเหตผลการกระจายของแบคทเรยในสไลด ก. ข.

และ ค.

ตอบ _________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

2. จากการทดลองในขอท 1 จะสรปผลการทดลองอยางไร

ตอบ _________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

3. แบคทเรยบางชนดทอาศยอยในบอน ารอนตามปลองภเขาไฟ สามารถสงเคราะห

คารโบไฮเดรตได ใหเขยนสมการการสงเคราะหคารโบไฮเดรตของแบคทเรยชนดน

ตอบ _________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

4. จากการทดลองของฮลล (Robin Hill) ไดเตมเกลอเฟอรก (Fe3+) ลงในสารละลาย

คลอโรฟลล แลวฉายแสง ผลปรากฏวา เกลอ เกลอเฟอรก (Fe3+) เปลยนเปน เกลอเฟอรส

(Fe2+) และมแกสออกซเจนเกดขนดวย จงอธบายบทบาทหนาทของเกลอเฟอรก (Fe3+)

ตอบ _________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

5. Hill’s reaction คออะไร จงอธบาย

ตอบ _________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

6. จากการทดลองของแดเนยล อารนอน สารททาหนาทเปนตวรบอเลกตรอน คอสารใด

ตอบ _________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

7. ผทพสจนใหเหนจรงวา ธาตออกซเจน ทประกอบอยในโมเลกลของแกสออกซเจน เปน

ธาตออกซเจนทประกอบอยในโมเลกลของน าทงหมด

ตอบ _________________________________________________________________

32

8. ใหระบสารตงตนทใชและผลผลตทได ในชวงทมการใชแสงในกระบวนการสงเคราะห

ดวยแสงของพช

ตอบ _________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

9. ใหระบสารตงตนทใชและผลผลตทได ในชวงทไมใชแสงในกระบวนการสงเคราะหดวย

แสงของพช

ตอบ _________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

10. จงเขยนสมการการสงเคราะหดวยแสงทถกตองสมบรณทสด ณ ขณะน

ตอบ _________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

ถาทบทวนดแลว กไปทาแบบทดสอบ

หลงเรยนซ

ศกษาบทเรยนเสรจแลว ตอไปทาอะไรดละ

33

คาชแจง 1. แบบทดสอบฉบบนม 15 ขอ คะแนนเตม 15 คะแนน ใชเวลา 20 นาท

2. ใหผเรยนทาเครองหมาย X ลงในชองของกระดาษคาตอบ ใหตรงกบ

ขอทถกทสดเพยงขอเดยวเทานน


เรองการสงเคราะหดวยแสง


1. จากการทดลองหาแปงในใบพลดางสเขยวขาว พบวาบรเวณทมสขาวไมมแปง การทดลองน

อธบายขอใดตอไปนไดดทสด











ก. ใบ

ข. ลาตน



แบบทดสอบหลงเรยน

34













2 + นา

CO2 + H2O + พลงงาน -------------> กลโคส + O2 + นา













35


ออกซเจนในการหายใจ อาศยอยรอบ ๆ แลวทงไวประมาณ 10 นาท จะพบวามแบคทเรยอยมาก

ทสดตรงบรเวณทไดรบแสงสใด





9. สงมชวตในขอใด ทสามารถใชพลงงานแสงสงเคราะหอาหารไดเชนเดยวกบพชสเขยวทงหมด





10. นกเรยนคดวาในสระน า ทมสตวน า และพชน าขนอยตามปกต วนหนง ๆ จะมสภาพ

ความเปนกรดสงทสดในชวงเวลาใด

ก. 06.00 น.

ข. 12.00 น.

ค. 18.00 น.

ง. 24.00 น.

11. คารโบไฮเดรตทพชสงเคราะหเกดขนจากปฏกรยาตามขอใด





36

12. เตรยมอปกรณตามรป นาไปไวในทมดเปนเวลา 24 ชวโมง จงนาออกมาแลวฉายไฟไปทพช





ง. เปลยนจากน าน าเงนเปนเหลอง


ก. H2O -----------> H+ + OH-

ข. H2O -----------> H+ + OH- + 2e-

ค. 2 H2O -----------> 2H2 + 2e- + O2

ง. 4 H2O -----------> 4H- + 4e- + O2

14. CO2 + 2 H2S -----------> CH2O + 2S + H2O







ก. ใช O2

ข. ได CO2

ค. ได H2O

ง. ได ATP

ฝาปด

สารละลายบรอมไทมอลบล

37

บรรณานกรม

38

บรรณานกรมบรรณานกรม

เกษม ศรพงษ. (ม.ป.ป.). เตรยมสอบ Admissions ชววทยา. กรงเทพฯ: ภมบณฑต.

เกษม ศรพงษ. (ม.ป.ป.). คมอเตรยมสอบสาระการเรยนรพนฐานและเพมเตม ชววทยา ม.5

เลม 4. กรงเทพฯ: ภมบณฑต.

ประสงค หลาสะอาด และจตเกษม หลาสะอาด. (2549). คมอสาระการเรยนรพนฐานและ

เพมเตม กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร ชววทยา ม.5 เลม 4. กรงเทพฯ: สานกพมพ

พ.ศ. พฒนา จากด.

ประสงค หลาสะอาด และจตเกษม หลาสะอาด. (2550). คมอสาระการเรยนรพนฐานและ

เพมเตม กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตรชววทยา ม.5 เลม 4. กรงเทพฯ: บรษท

สานกพมพ พ.ศ. พฒนา จากด.

ประสาน สรอยธหร า. (ม.ป.ป.). บรเวณโรงเรยนกใชสอนวทยาศาสตรได [ออนไลน]. เขาถง

ขอมลวนท 5 สงหาคม 2550.จาก http://www.ipst.ac.th/article/science-m/sci-

m03.html

ปรชา สวรรณพนจ และนงลกษณ สวรรณพนจ. (ม.ป.ป.). คมอเตรยมสอบ ชววทยา ม.5 เลม 4.

กรงเทพฯ: ธรพงษการพมพ.

วชวลย ครฑไชยนต. (2553). ชววทยา ม.5 โรงเรยนสวนกหลาบวทยาลย รงสต: การคนควาท

เกยวของกบกระบวนการสงเคราะหดวยแสง [ออนไลน]. เขาถงขอมลวนท 15

พฤษภาคม 2553. จาก http://watchawan.blogspot.com/2010/05/blog-post_5976.html

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย กระทรวงศกษาธการ. (2547).

พจนานกรม ศพทวทยาศาสตร-คณตศาสตร องกฤษ-ไทย ไทย-องกฤษ. กรงเทพฯ:

บรษท รากขวญ จากด.

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย กระทรวงศกษาธการ. (2550). หนงสอ

เรยนสาระการเรยนรพนฐานและเพมเตม ชววทยา เลม 5 กลมสาระการเรยนร

วทยาศาสตร ชนมธยมศกษาปท 6 ตามหลกสตรการศกษาขนพนฐาน พทธศกราช

2544. กรงเทพฯ: บรษท ศรวฒนาอนเตอรพรนท จากด (มหาชน).

39

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย กระทรวงศกษาธการ. (2554). คมอคร

สาระการเรยนรพนฐานและเพมเตม ชววทยา เลม 2 กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร

ชนมธยมศกษาปท 4 ตามหลกสตรการศกษาขนพนฐาน พทธศกราช 2544.

กรงเทพฯ: โรงพมพครสภาลาดพราว.

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย กระทรวงศกษาธการ. (2554). หนงสอ

เรยน สาระการเรยนรพนฐานและเพมเตม ชววทยา เลม 2 กลมสาระการเรยนร

วทยาศาสตร ชนมธยมศกษาปท 4 ตามหลกสตรการศกษาขนพนฐาน พทธศกราช

2544. กรงเทพฯ: โรงพมพสกสค.ลาดพราว.

สมาน แกวไวยทธ. (ม.ป.ป.). ชววทยา ม.5 เลม 4. นนทบร: ไทยเนรมตกจ อนเตอรโปรเกรส

ซฟ จากด.

BioScholars2nd. (n.d.). Biogeochemical Cycles [Online]. Retrieved August 24, 2008. from

http://bioscholars2.wikispaces.com/Biogeochemical+Cycles

Elprocesodelafotosintesis. (n.d.). 2 Historia del estudio de la fotosistesis [Online]. Retrieved

On August 24, 2007. from http://elprocesodelafotosintesis.wikispaces.com/

2+Historia+del+estudio+de+la+fotos%C3%Adntesis

Encycopedia.com. (ม.ป.ป.). Nicolas-Theodore DeSaussure [Online]. Retrieved 15 August 20,

2007. from http://www.encyclopedia.com/topic/Nicolas-

Theodore_De_Saussure.aspx

IDEASTHAI. (ม.ป.ป.). ไอเดย กระถางตนไม Flying Green จาก ไอเดย.com [ออนไลน]. เขาถง

ขอมลวนท 15 กนยายน 2550. จาก http://ideasthai.blogspot.com/2010/06/flying-

green-com.html

IEEE Gobal History Network. (n.d.). Martin Kamen [Online]. Retrieved August 16, 2008.

from http://www.ieeeghn.org/wiki/index.php/Martin_Kamen

In Memoriam University of California. (1992). Photograph Catalog [Online]. Retrieved

August 18, 2007. from http://sunsite.berkeley.edu/~ucalhist/archives_exhibits/

in_memoriam/catalog/ruben_samuel.html

PLANT PHYSIOLOGY. (n.d.).Topic 7.1 Principles of Spectrophotometry [Online]. Retrieved

Semtember 22, 2008. from http://5e.plantphys.net/article.php?ch=7&id=66

http://elprocesodelafotosintesis.wikispaces.com/�

http://sunsite.berkeley.edu/~ucalhist/archives_exhibits/�

http://5e.plantphys.net/article.php?ch=7&id=66�

40

SCIENCEphotoLIBRARY. (n.d.). Jan Baptiste van Helmont, Belgian chemist [Online].

Retrieved On August 24, 2007. from

http://www.sciencephoto.com/media/81563/view

SCIENCEphotoLIBRARY. (n.d.). Jan Ingen Housz [Online]. Retrieved On August 24, 2007.

from http://www.sciencephoto.com/media/226081/view

SCIENCEphotoLIBRARY. (n.d.). Joseph Priestley [Online]. Retrieved On August 24, 2007.

from http://www.sciencephoto.com/media/227717/view

Solomon, Eldra P., Linda R. Berg and Diana W. Martin. (2002). Biology, 6th edition.

Brooks/Cole:Thomson Learning.

Haigoodveiw.com (ม.ป.ป.). การคนควาทเกยวของกบการสงเคราะหดวยแสง [ออนไลน].

เขาถงขอมลวนท 15 กนยายน 2550. จาก http://202.44.68.33/node/38619

The National Academies Press. (1994). BIOGRAPHICAL MEMOIRS, Daniel I. Arnon

[Online]. Retrieved August 13, 2007. from

http://www.nap.edu/readingroom.php?book=biomems&page=darnon.html

UNIVERSITY OF CAMBRIDGE. (n.d.). Department of Biochemistry Howe Lab - Research

Overview [Online]. Retrieved August 10, 2007. from

http://www.bio.cam.ac.uk/~howelab/research.htm

Van Niel Remembered. (1987). Revered as a teacher, C. B. van Niel also contributed

substantially to our understanding of the phototrophic purple and green bacteria

[Online]. Retrieved August 18, 2007. from

http://202.114.65.51/fzjx/wsw/newindex/wswfzjs/pdf/530287p75.pdf

WikipediA. (n.d.). Julius von Sachs [Online]. Retrieved September 20, 2008. from

http://en.wikipedia.org/wiki/Julius_von_Sachs

WikipediA. (n.d.). Theodor Wilhelm Engelmann [Online]. Retrieved September 20, 2008.

from http://en.wikipedia.org/wiki/Theodor_Wilhelm_Engelmann

WikipediA. (ม.ป.ป.). Fil:Jan Baptist van Helmont portrait. jpg [ออนไลน]. เขาถงขอมลวนท

15 กนยายน 2550. จาก

http://http://no.wikipedia.org/wiki/Fil:Jan_Baptist_van_Helmont_portrait.jpg

41

ภาคผนวก

42

ตอบถกขอละ 1 คะแนน คะแนนเตม 15 คะแนน






เฉลย ขอ ข. เหตผล กระบวนการสงเคราะหดวยแสงของพชสามารถเกดไดตลอดเวลาทมแสง

สวาง และพชสามารถใชไดทงแสงสวางทมาจากแสงอาทตย และแสงสวาง

จากหลอดไฟ ถาหากแสงมความเขมมาก พชกจะสงเคราะหดวยแสง

ไดมาก และถาหากแสงมความเขมนอย พชกจะสงเคราะหดวยแสงนอย


ก. ใบ

ข. ลาตน



เฉลย ขอ ง. เหตผล พชสเขยวมออรแกเนลลททาหนาทสงเคราะหดวยแสง คอ คลอโรพลาสต

เพราะภายในคลอโรพลาสตมคลอโรฟลลและรงควตถอน ๆ ทจาเปนตอ

กระบวนการสงเคราะหดวยแสง

เฉลยแบบทดสอบกอนเรยน


เรอง การสงเคราะหดวยแสง เลมท 1 การคนควาทเกยวของกบการสงเคราะหดวยแสง

43

3. จากการทดลองหาแปงในใบพลดางสเขยวขาว พบวาบรเวณทมสขาวไมมแปง การทดลอง

นอธบายขอใดตอไปนไดดทสด





เฉลย ขอ ง. เหตผล คลอโรฟลลมความจาเปนสาหรบกระบวนการสงเคราะหดวยแสง เพราะ

บรเวณใบทมสขาว (ไมมคลอโรฟลล) ตรวจไมพบแปง แสดงวาไมม







เฉลย ขอ ก. เหตผล กระบวนการสงเคราะหดวยแสงชวงทใชแสง แสงจะทาใหน าเกดการแตก

ตว ซงเรยกวา Hill reaction หรอ Photolysis ซงมสารมารบอเลกตรอนและ

ไฮโดรเจนไอออน กจะทาใหออกซเจนแยกตวออกมาเปนแกสออกซเจน



2 + นา

CO*2 + H2O + พลงงาน -------------> กลโคส + O2 + นา






เฉลย ขอ ก. เหตผล จากสมาการทง 2 แกสออกซเจน เปนออกซเจนทไอโซโทปเชนเดยวกบ

ออกซเจนทประกอบอยในโมเลกลของน า

44






เฉลย ขอ ค. เหตผล ปลาและพชจะมการแลกเปลยนแกสซงกนและกน โดย CO2 ทปลาหายใจ

ออกมา จะถกพชน าไปใชในกระบวนการสงเคราะหดวยแสง สวน O2

จากกระบวนการสงเคราะหดวยแสงทพชคายออกมา

ปลาจะนาไปใชในกระบวนการหายใจ








เฉลย ขอ ก. เหตผล มการแลกเปลยนแกสและพงพากนเชนเดยวกนกบขอ 6


ออกซเจนในการหายใจ อาศยอยรอบ ๆ แลวทงไวประมาณ 10 นาท จะพบวามแบคทเรยอย

มากทสด ตรงบรเวณทไดรบแสงสใด





45

เฉลย ขอ ข. เหตผล แสงสแดงเปนแสงทพชใชในการสงเคราะหดวยแสงไดด จงทาใหเกดแกส

ออกซเจนไดมาก แบคทเรยทใชออกซเจนในการหายใจ จงมารวมอยตรง

บรเวณสายของสาหรายตรงสวนทไดรบสแดง มากกวาแสงสสม แสงส

เหลอง และแสงสเขยว

9. นกเรยนคดวาในสระน า ทมสตวน าและพชน าขนอยตามปกต วนหนง ๆ จะมสภาพความ

เปนกรดสงทสดในชวงเวลาใด

ก. 06.00 น.

ข. 12.00 น.

ค. 18.00 น.

ง. 24.00 น.

เฉลย ขอ ก. เหตผล ตอนเชาตร น าในสระน าจะมความเปนกรดสงทสด เนองจาก ในเวลา

กลางคน พชและสตวน าตางกหายใจคาย CO2 ออกมา โดยไมม

กระบวนการสงเคราะหดวยแสง ดงนน เมอถงรงเชาพชยงไมม

กระบวนการสงเคราะหดวยแสง แตยงมกระบวนการหายใจอยตลอดเวลา

CO2 ในน าจงสงสด






เฉลย ขอ ข เหตผล คารโบไฮเดรตทเกดขนตองใชผลผลตจากปฏกรยาชวงใชแสง คอ NADPH

ATP โดยแสงจะทาใหโมเลกลของน าแตกตว ได 2H+ + 2e- + ½ O2 และม

NADP+ มารบอเลกตรอน กจะรวมตวกนได NADPH และปฏกรยาชวง

ไมใชแสง ซงตองใช ATP ในการตรง รวมกบ CO2ใหรวมกบ NADPH

ได C6H12O6 นนกคอ คารโบไฮเดรตทพชสรางขนเปนการรวมกนของ

คารบอนไดออกไซด และไฮโดรเจนจากน า นนเอง

46


ทงหมด





เฉลย ขอ ง. เหตผล แบคทเรยทสงเคราะหดวยแสงได และสาหรายสไปโรไจรา เปนสงมชวต

ทสามารถใชพลงงานแสงในการสงเคราะหดวยแสงไดเชนเดยวกบพช

12. เตรยมอปกรณ ตามรป นาไปไวในทมด เปนเวลา 24 ชวโมง จงนาออกมา แลวฉายไฟไปท

พชในขวดแกว เปนเวลา 3 ชวโมง จะมผลตอสของสารละลายในขวดอยางไร





เฉลย ขอ ค. เหตผล สารละลายบรอมไทมอลบลเมออยในสภาพทเปนเบสจะมสน าเงน และ

เมออยในสภาพทเปนกรดจะมสเหลอง


ก. ใช O2

ข. ได CO2

ค. ได H2O

ง. ได ATP

ฝาปด

สารละลาย

บรอมไทมอลบล

47

เฉลย ขอ ง. เหตผล Hill reaction หรอ Photolysis เปนปฏกรยาทคนพบ โดย Robin Hill

จะมการสงเคราะห ATP จากแสง (เรยกกระบวนการนวา

Photophospholylation) เชนเดยวกนกบกระบวนการหายใจทมการ

สงเคราะห ATP โดยกระบวนการ Substrate level phospholylation และ

Oxidative phospholylation


ก. H2O -----------> H+ + OH-

ข. H2O -----------> H+ + OH- + 2e-

ค. 2 H2O -----------> 2H2 + 2e- + O2

ง. 4 H2O -----------> 4H- + 4e- + O2

เฉลย ขอ ง. เหตผล ปฏกรยาโฟโตไลซส เปนปฏกรยาแยกน าดวยพลงงานแสง ดงน

H2O -----------> 2H+ + 2 e+ + ½ O2

ดงนน ถาจะเกดแกสออกซเจน 1 โมเลกล จงตองเกด 2 ปฏกรยา ดงน

2H2O -----------> 4H+ + 4 e+ + O2

15. CO2 + 2 H2S -----------> CH2O + 2S + H2O






เฉลย ขอ ข. เหตผล เปนสมการการสงเคราะหดวยแสงของแบคทเรยสมวง (Purple sulfure

bacteria) ซงคนพบโดยแวน นล

คะแนนแบบทดสอบกอนเรยนทผเรยนได = _______คะแนน จากคะแนนเตม 15 คะแนน

48


1. จากการทดลองของ ฌอง แบบตสท แวน เฮลมองท โดยการปลกตนหลวหนก 5 ปอนด ใน

กระถางทมดนหนก 200 ปอนด โดยมฝาปดกระถางอยางมดชด รดน าทกวนเปนเวลา 5 ป

น าหนกตนหลวเพมขนอยางเปน 169 ปอนด 3 ออนซ สวนดนลดไปเพยงเลกนอย คอ 2

ออนซ จากการทดลองนแสดงวา ฌอง แบบตสท แวน เฮลมองท ตงสมมตฐานไววาอยางไร

ตอบ ถาสารในดนเกยวของกบการเจรญเตบโตของตนหลว ดงนนน าหนกทเพมขนในตน

หลวจะไดรบมาจากดนทใชปลก

2. จงศกษาการทดลองนแลวตอบคาถาม

เตรยมอปกรณตามรป นาไปไวกลางแดดเปนเวลา 6 ชวโมง พบวามฟองแกส

เกดขนและเขาไปแทนทน าทกนหลอดทดลอง ตามภาพ ผเรยนคดวาแกสทเกดขนในหลอด

ทางดานขวามอ เปนแกสอะไร

ตอบ แกสออกซเจน

เฉลยแบบฝกหดท 1.1

เอกสารประกอบการเรยน เรอง การสงเคราะหดวยแสง


ตงไวกลางแดด 6 ชวโมง

มฟองแกสเกดขน

49

3. จากการทดลองในขอ 2 ผเรยนมวธการตรวจสอบอยางไร

ตอบ ใชธปทจดใหลกไหมแลวเปาใหดบเปนถานแดง ๆ แลวใชมออดปากหลอดทดลอง

แลวหงายหลอดขน คอย ๆ ขยบนวแลวแหยธปลงไป ถาธปลกไหมเปนเปลวไฟ

แสดงวาเปนแกสออกซเจน เพราะแกสออกซเจนมสมบตชวยใหไฟตด

4. ผเรยนคนหนงชงสาหรายหางกระรอกใหมน าหนกเทา ๆ กน ใสในขวดรปชมพขนาด 250

ลกบาศกเซนตเมตร ใสน าประมาณ 200 ลกบาศกเซนตเมตร แลวเตมสารละลายบรอมไท

มอลบลลงไปประมาณ 2 ลกบาศกเซนตเมตร นาขวดหนงไปตงไวในทมด อกขวดหนง

ไปตงในทมแสงเปนเวลา 12 ชวโมง ดงภาพ ผลการทดลองพบวาขวดทตงในทมด

จะเปลยนจากสฟาเปนสเขยวแกมเหลอง สวนขวดทตงอยในทมแสงจะมฟาเขม

สารละลายบรอมไทมอลบลในขวดทตงไวไดรบแสงมสฟาเขม เพราะเหตใด

ตอบ ขวดทตงไวใหไดรบแสงสารละลายบรอมไทมอลบลมสฟาเขมขน เพราะพชมการ

สงเคราะหดวยแสง ทาใหภายในขวดมสถานะเปนเบสมากขน (CO2 ลดลง O2

เพมขน)

5. จากการทดลองในขอ 4 การทสารละลายบรอมไทมอลบลในขวดทตงไวในทมด

เปลยนจากสฟาเปนสเขยวแกมเหลอง เพราะเหตใด

ตอบ ขวดทตงไวในทมด เปลยนจากสฟาเปนสเขยวแกมเหลอง เพราะไมมแสง

พชไมสามารถสงเคราะหดวยแสงได ขณะเดยวกนกมการหายใจ ปลอยแกส

คารบอนไดออกไซดออกมาตลอดเวลา สภาพในขวดจงเปนกรดมากขน

วางไวไดรบแสง วางไวในทมด

50

6. แกสททาใหเทยนไขลกไหม และแกสททาใหเทยนไขดบ คอแกสใด

ตอบ แกสออกซเจน และแกสคารบอนไดออกไซด ตามลาดบ

7. แกสทหนใชในการหายใจ และแกสททาใหหนตาย คอแกสใด

ตอบ แกสออกซเจน และแกสคารบอนไดออกไซด ตามลาดบ

8. ผเรยนคนหนงทาการทดลองโดยนาตนพชไปไวในทมดเปนเวลา 1 วน แลวนาออกมา

หอใบพช 3 ใบ ดวยกระดาษดาทเจาะเปนรปตวย (U) อยางปราณต แลวเปดโคมไฟ

ฉายแสงใหแกพชนน เปนเวลา 24 ชวโมง จากนนนาใบไมทง 3 ใบ แกะกระดาษดาออก

นาไปใสในหลอดขนาดกลางทมแอลกอฮอลอยคอนหลอด แลวนาหลอดไปแชในบกเกอร

น าเดอด จนใบมสขาว นาใบไปลางน า แลวหยดดวยสารละลายไอโอดนจนทวและชม

ทงใบ ผลปรากฏสสารละลายไอโอดนเปลยนเปนสน าเงนแกมมวง เปนรปตวย (U)

เหมอนกบรอยเจาะทกระดาษดา

จากการทดลองนแอลกอฮอลทาหนาทอยางไร

ตอบ เปนตวทาละลาย โดยจะละลายคลอโรฟลลจนใบเปนสขาว

9. จากการทดลองในขอ 8 เมอหยดดวยสารละลายไอโอดน ปรากฏวาสสารละลายไอโอดน

เปลยนจากสน าตาลแกมเหลองเปนสน าเงนแกมมวง เปนรปตวย (U) เหมอนรอยเจาะ

ทกระดาษดา เพราะอะไร

ตอบ ตรงรอยเจาะทกระดาษดาเปนรปตวย (U) คลอโรฟลลสามารถดดพลงงานแสง

ไปสงเคราะหน าตาล แลวเปลยนเปนแปงเกบไวในใบ เมอหยดดวยสารละลายไอโอดน

จงเปลยนเปนสน าเงนแกมมวง สวนอน ๆ แสงถกบงดวยกระดาษดา จงไมมกระบวนการ

สงเคราะหดวยแสงเกดขน จงไมมแปง

10. ผเรยนจะสรปผลการทดลองในขอ 8 ไดวาอยางไร

ตอบ แสงเปนสงจาเปนทพชใชในกระบวนการสงเคราะหดวยแสง และจะเกดใน

ออรแกเนลลในใบคอ คลอโรพลาสต ซงภายในมคลอโรฟลล

คะแนนแบบฝกหดท 1.1 ทผเรยนได = _____ คะแนน จากคะแนนเตม 10 คะแนน

51


1. นกวทยาศาสตรไดทาการทดลอง โดยนาเซลลสาหรายสเขยวชนดหนงวางลงบนสไลด

หลม 3 แผน จากนนใสแบคทเรยทตองการ O2 ในการหายใจ และมระยางคสามารถ

เคลอนทได ลงไปในสไลดทง 3 แผน แลวนาสไลดแตละแผนแยกใสในกลองปดสนท

(อากาศเขาไมได) ใหสาหรายในแผนสไลด ก. เจรญในททมแสง สวนสไลดแผน ข. และ ค.

เจรญในทมด โดยใหสภาพแสงขาว และแสงสแดง ตรงตาแหนงตาง ๆ ในแผนสไลด ข.

และ ค. ไดผลการทดลอง ดงภาพ

เฉลยแบบฝกหดท 1.2

เอกสารประกอบการเรยน เรอง การสงเคราะหดวยแสง


52


จากการทดลอง จงอธบายและใหเหตผลการกระจายของแบคทเรยในสไลด ก. ข.

และ ค.

ตอบ สไลด ก. ไดรบแสงสขาวอยางทวถงทกสวน แบคทเรยจงกระจายทวไปอยาง

สมาเสมอ

สไลด ข. ไดรบแสงสขาวเพยง 2 ตาแหนง และพบจานวนแบคทเรยรวมกนหนาแนน

ตรงบรเวณทไดรบแสงสขาวบนแถบคลอโรพลาสต หนาแนนมากกวา

บรเวณทไดรบแสงสขาวซงไมตรงกบแถบคลอโรพลาสต

สไลด ค. ไดรบแสงสแดงและแสงสขาว เพยง 2 ตาแหนง บรเวณทไดรบแสงสแดง

บนแถบคลอโรพลาสต มแบคทเรยรวมกบหนาแนนมาก มากกวาตาแหนง

เดยวกนบนสไลด ข. (ซงไดรบแสงสขาว) สวนบรเวณทไดรบแสงสขาว

ซงไมตรงกบแถบคลอโรพลาสต มแบคทเรยรวมกนพอประมาณ แต

นอยกวาตาแหนงเดยวกบบนสไลด ข. แสดงวาแบคทเรยบางสวนเคลอนท

ไปยงบรเวณทไดรบแสงสแดง

2. จากการทดลองจะสรปผลการทดลองอยางไร

ตอบ สรปไดวา แสงและคลอโรพลาสตมความจาเปนตอกระบวนการสงเคราะหดวยแสง

และพชสงเคราะหดวยแสงไดดเมอไดรบแสงสแดง

3. แบคทเรยบางชนดทอาศยอยในบอน ารอนตามปลองภเขาไฟ สามารถสงเคราะห

คารโบไฮเดรตได ใหเขยนสมการการสงเคราะหคารโบไฮเดรตของแบคทเรยชนดน

ตอบ CO2 + 2H2S -----------------> CH2O + H2O + 2S

4. จากการทดลองของฮลล (Robin Hill) ไดเตมเกลอเฟอรก (Fe3+) ลงในสารละลาย

คลอโรฟลล แลวฉายแสง ผลปรากฏวา เกลอ เกลอเฟอรก (Fe3+) เปลยนเปน เกลอเฟอรส

(Fe2+) และมแกสออกซเจนเกดขนดวย จงอธบายบทบาทหนาทของเกลอเฟอรก (Fe3+)

ตอบ เกลอเฟอรก (Fe3+) ทาหนาเปนสารรบอเลกตรอนจากการทพลงงานแสงทาใหน า

แตกตว แลวกลายเปนเกลอเฟอรส (Fe2+)

53


5. Hill’s reaction คออะไร จงอธบาย

ตอบ Hill’s reaction คอ ปฏกรยาทน าเมอไดรบพลงงานแสงแลวแตกตว และถามสารมา

รบรบอเลกตรอน กจะทาใหมออกซเจนอสระรวมกนเปนแกสออกซเจน ดงสมการ

H2O -----------------------------> 2H+ + 2e- + ½ O2

R + 2H+ + 2e- -----------------> RH2

หมายเหต สาร R หมายถงสารททาหนาทเปนตวรบอเลกตรอน

6. จากการทดลองของแดเนยล อารนอน สารททาหนาทเปนตวรบอเลกตรอน คอสารใด

ตอบ NADP+ หรอ Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate

7. ผทพสจนใหเหนจรงวา ธาตออกซเจน ทประกอบอยในโมเลกลของแกสออกซเจน เปน

ธาตออกซเจนทประกอบอยในโมเลกลของน าทงหมด

ตอบ แซม รเบน (Sam Ruben) และมารตน คาเมน (Martin Kamen)

8. ใหระบสารตงตนทใชและผลผลตทได ในชวงทมการใชแสงในกระบวนการสงเคราะห


ตอบ สารตงตน (Substrate) ทใชในชวงปฏกรยาใชแสง (Ligth reaction) ไดแก H2O

NADP+ และ ADP+Pi สวนผลผลต (Product) ทได ไดแก O2 NAPDH และ ATP

9. ใหระบสารตงตนทใชและผลผลตทได ในชวงทไมใชแสงในกระบวนการสงเคราะห


ตอบ สารตงตน (Substrate) ทใชในชวงปฏกรยาไมใชแสง (Dark reaction) ไดแก CO2

NADP+ และ ATP สวนผลผลต (Product) ทได ไดแก C6H12O6 NAPD+ และ ADP+Pi

10. จงเขยนสมการการสงเคราะหดวยแสงทถกตองสมบรณทสด ณ ขณะน

ตอบ CO2 + 12H2O ---------------------> C6H12O6 + 6H2O + 6O2

คะแนนแบบฝกหดท 1.2 ทผเรยนได = _____ คะแนน จากคะแนนเตม 10 คะแนน

54


1. จากการทดลองหาแปงในใบพลดางสเขยวขาว พบวาบรเวณทมสขาวไมมแปง การทดลอง

นอธบายขอใดตอไปนไดดทสด





เฉลย ขอ ง. เหตผล คลอโรฟลลมความจาเปนสาหรบกระบวนการสงเคราะหดวยแสง เพราะ

บรเวณใบทมสขาว (ไมมคลอโรฟลล) ตรวจไมพบแปง แสดงวาไมม







เฉลย ขอ ข. เหตผล กระบวนการสงเคราะหดวยแสงของพชสามารถเกดไดตลอดเวลาทม

แสงสวาง และพชสามารถใชไดทงแสงสวางทมาจากแสงอาทตย และแสง

สวางจากหลอดไฟ ถาหากแสงมความเขมมาก พชกจะสงเคราะหดวยแสง

ไดมาก และถาหากแสงมความเขมนอย พชกจะสงเคราะหดวยแสงนอย

เฉลยแบบทดสอบหลงเรยน


เรอง การสงเคราะหดวยแสง เลมท 1 การคนควาทเกยวของกบการสงเคราะหดวยแสง

55


ก. ใบ

ข. ลาตน



เฉลย ขอ ง. เหตผล พชสเขยวมออรแกเนลลททาหนาทสงเคราะหดวยแสง คอ คลอโรพลาสต

เพราะภายในคลอโรพลาสตมคลอโรฟลลและรงควตถอน ๆ ทจาเปนตอ







เฉลย ขอ ค. เหตผล ปลาและพชจะมการแลกเปลยนแกสซงกนและกน โดย CO2 ทปลาหายใจ

ออกมา จะถกพชน าไปใชในกระบวนการสงเคราะหดวยแสง สวน O2

จากกระบวนการสงเคราะหดวยแสงทพชคายออกมา

ปลาจะนาไปใชในกระบวนการหายใจ






เฉลย ขอ ก. เหตผล กระบวนการสงเคราะหดวยแสงชวงทใชแสง แสงจะทาใหน าเกดการ

แตกตว ซงเรยกวา Hill reaction หรอ Photolysis ซงมสารมารบอเลกตรอน

และไฮโดรเจนไอออน กจะทาใหออกซเจนแยกตวออกมาเปนแกส

ออกซเจน

56



2 + นา

CO*2 + H2O + พลงงาน -------------> กลโคส + O2 + นา






เฉลย ขอ ก. เหตผล จากสมการทง 2 แกสออกซเจน เปนออกซเจนทไอโซโทปเชนเดยวกบ

ออกซเจนทประกอบอยในโมเลกลของน า








เฉลย ขอ ก. เหตผล มการแลกเปลยนแกสและพงพากบเชนกนกบขอ 4


ออกซเจนในการหายใจ อาศยอยรอบ ๆ แลวทงไวประมาณ 10 นาท จะพบวามแบคทเรย

อยมากทสด ตรงบรเวณทไดรบแสงสใด





57

เฉลย ขอ ข. เหตผล แสงสแดงเปนแสงทพชใชในการสงเคราะหดวยแสงไดด จงทาใหเกดแกส

ออกซเจนไดมาก แบคทเรยทใชออกซเจนในการหายใจ จงมารวมอยตรง

บรเวณสายของสาหรายตรงสวนทไดรบสแดง มากกวาแสงสสม แสงส

เหลอง และแสงสเขยว


ทงหมด





เฉลย ขอ ง. เหตผล แบคทเรยทสงเคราะหดวยแสงได และสาหรายไปโรไจรา เปนสงมชวต

ทสามารถใชพลงงานแสงในการสงเคราะหดวยแสงไดเชนเดยวกบพช

10. นกเรยนคดวาในสระน า ทมสตวน าและพชน าขนอยตามปกต วนหนง ๆ จะมสภาพความเปน

กรดสงทสดในชวงเวลาใด

ก. 06.00 น.

ข. 12.00 น.

ค. 18.00 น.

ง. 24.00 น.

เฉลย ขอ ก. เหตผล ตอนเชาตร น าในสระน าจะมความเปนกรดสงทสด เนองจากในเวลา

กลางคน พชและสตวน าตางกหายใจคาย CO2 ออกมา โดยไมม

กระบวนการสงเคราะหดวยแสง ดงนน เมอถงรงเชาพชยงไมม

กระบวนการสงเคราะหดวยแสง แตยงมกระบวนการหายใจอยตลอดเวลา

CO2 ในน าจงสงสด

58






เฉลย ขอ ข. เหตผล คารโบไฮเดรตทเกดขนตองใชผลผลตจากปฏกรยาชวงใชแสง คอ NADPH

ATP โดยแสงจะทาใหโมเลกลของน าแตกตว ได 2H+ + 2e- + ½ O2 และม

NADP+ มารบอเลกตรอน กจะรวมตวกนได NADPH และปฏกรยาชวง

ไมใชแสง ซงตองใช ATP ในการตรง รวมกบ CO2 ใหรวมกบ NADPH

ได C6H12O6 นนกคอ คารโบไฮเดรตทพชสรางขนเปนการรวมกนของ

คารบอนไดออกไซด และไฮโดรเจนจากน า นนเอง

12. เตรยมอปกรณ ตามรป นาไปไวในทมด เปนเวลา 24 ชวโมง จงนาออกมา แลวฉายไฟไปทพช






เฉลย ขอ ค. เหตผล สารละลายบรอมไทมอลบลเมออยในสภาพทเปนเบสจะมสน าเงน และ

เมออยในสภาพทเปนกรดจะมสเหลอง


ก. H2O -----------> H+ + OH-

ข. H2O -----------> H+ + OH- + 2e-

ค. 2 H2O -----------> 2H2 + 2e- + O2

ง. 4 H2O -----------> 4H- + 4e- + O2

ฝาปด

สารละลาย

บรอมไทมอลบล

59

เฉลย ขอ ง. เหตผล ปฏกรยาโฟโตไลซส เปนปฏกรยาแยกน าดวยพลงงานแสง ดงน

H2O -----------> 2H+ + 2 e+ + ½ O2

ดงนน ถาจะเกดแกสออกซเจน 1 โมเลกล จงตองเกด 2 ปฏกรยา ดงน

2H2O -----------> 4H+ + 4 e+ + O2

14. CO2 + 2 H2S -----------> CH2O + 2S + H2O






เฉลย ขอ ข. เหตผล เปนสมการการสงเคราะหดวยแสงของแบคทเรยสมวง (Purple sulfure

bacteria) ซงคนพบโดยแวน นล


ก. ใช O2

ข. ได H2O

ค. ได CO2

ง. ได ATP

เฉลย ขอ ง. เหตผล Hill reaction หรอ Photolysis เปนปฏกรยาทคนพบ โดย Robin Hill

จะมการสงเคราะห ATP จากแสง (เรยกกระบวนการนวา

Photophospholylation) เชนเดยวกนกบกระบวนการหายใจทมการ

สงเคราะห ATP โดยกระบวนการ Substrate level phospholylation และ

Oxidative phospholylation

คะแนนทดสอบกอนเรยนทผเรยนได = _______คะแนน จากคะแนนเตม 15 คะแนน

60

ยนดดวย

ทนกเรยนทาแบบทดสอบถกตงแต 12 ขอ (12 คะแนน) ขนไป

แสดงวานกเรยนผานเกณฑ และมความเขาใจเกยวกบ

การคนควาทเกยวของกบการสงเคราะหดวยแสง

ถาใครยงไดคะแนนไมถงใหกลบไปศกษาใหม

นะครบ ครเอาใจชวยครบ

Documents

คําชี้แจงสําหรับผ้เรียนูmanage.brr.ac.th/biology/photosynthesis/photosysthesis_103.pdf · 5 8. ถ้าใช้แสงสีต่าง