172 / 302
สาระสำ�คัญ
นักวิทยาศาสตร์ในอดีตได้มีการศึกษาเกี่ยวกับการสังเคราะห์ด้วยแสงจนสรุปได้ว่า CO
2
และน้ำ�
เป็นวัตถุดิบที่สำ�คัญในการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช โดยพืชจะใช้แสงในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง
ได้ผลิตภัณฑ์คือ O
2
และน้ำ�ตาล บริเวณที่เกิดการสังเคราะห์ด้วยแสงภายในเซลล์พืชอยู่ที่คลอโรพลาสต์
โดยในคลอโรพลาสต์มีโครงสร้างสำ�คัญคือ ไทลาคอยด์ที่มีสารสีเป็นตัวรับพลังงานแสง และสโตรมาซึ่ง
มีเอนไซม์ต่าง ๆ ที่จำ�เป็นต่อปฏิกิริยาต่าง ๆ ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง
กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงประกอบด้วย 2 ขั้นตอน คือ ปฏิกิริยาแสงและการตรึงคาร์บอน
โดยปฏิกิริยาแสงจะเปลี่ยนพลังงานแสงให้เป็นพลังงานเคมีในรูปของโมเลกุล ATP และ NADPH เพื่อ
นำ�ไปใช้ในการตรึงคาร์บอน ได้ผลิตภัณฑ์เป็นน้ำ�ตาลที่มีคาร์บอน 3 อะตอม คือ G3P
โฟโตเรสไพเรชันเป็นกระบวนการที่พืชตรึง O
2
โดยเอนไซม์รูบิสโก ซึ่งจะทำ�ให้พืชสร้างน้ำ�ตาล
จากวัฏจักรคัลวินได้ลดลง และมีการใช้ ATP ด้วย โฟโตเรสไพเรชันพบมากในพืช C
3
แต่พืชบางชนิด
เช่น พืช C
4
และพืช CAM มีกลไกในการเพิ่มความเข้มข้นของ CO
2
ทำ�ให้โฟโตเรสไพเรชันเกิดขึ้นได้
น้อยมากหรือไม่เกิดขึ้นเลย โดยพืช C
4
จะตรึงคาร์บอน 2 ครั้งซึ่งการตรึงแต่ละครั้งจะเกิดที่เซลล์
ต่างชนิดกัน ส่วนพืช CAM จะตรึงคาร์บอน 2 ครั้งเช่นกัน โดยทั้ง 2 ครั้งเกิดขึ้นในเซลล์เดียวกัน
แต่เกิดต่างช่วงเวลา
ปัจจัยของสิ่งแวดล้อมที่มีผลต่ออัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงซึ่งทำ�ให้อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสง
ไม่อยู่ในระดับสูงสุด เรียกปัจจัยนั้นว่าเป็นปัจจัยจำ�กัด หากปัจจัยจำ�กัดนั้นมีปริมาณมากขึ้นจน
เพียงพอจะไม่ใช่ปัจจัยจำ�กัดอีกต่อไป แต่อาจมีปัจจัยอื่นที่กลายเป็นปัจจัยจำ�กัดที่มีผลต่ออัตรา
การสังเคราะห์ด้วยแสง
ความเข้มแสง ความเข้มข้นของ CO
2
อุณหภูมิ ปริมาณน้ำ� และธาตุอาหาร เป็นปัจจัยที่มีผลต่อ
อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช ซึ่งเมื่อพืชได้รับปัจจัยต่าง ๆ เหล่านี้อย่างเหมาะสมจะส่งผลให้มี
การเจริญเติบโตได้ดี
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
บทที่ 11 | การสังเคราะห์ด้วยแสง
ชีววิทยา เล่ม 3
160