Page 86 - การจัดประสบการณ์การเรียนรู้วิทยาศาสตร์
P. 86
2-76 การจัดประสบการณ์การเรียนรู้วิทยาศาสตร์
ในส ภาพป กติร งควัตถุในร ะบบแ สงช ุดที่ 1 เมื่อได้รับอิเล็กตรอนและอ ยู่ในส ภาพร ีดิวซ์ จะถ่ายทอด
อิเล็กตรอนต่อไปยังเฟอ รีดอกซ ิน (ferredoxin) และ NADP ซึ่งเขียนเป็นส มการได้ด ังนี้
NADP + 2e- + 2H+ NADPH2
รงควัตถุในระบบแสงชุดที่ 1 ถ่ายทอดอิเล็กตรอนออกไปจนกระทั่งถึง NADP แล้วจะมีผลทำ�ให้
รงควัตถุในร ะบบน ี้ข าดอ ิเล็กตรอนไป แต่เพื่อท ี่จ ะค งค วามเป็นผ ู้ให้อ ิเล็กตรอนได้ รงควัตถุในร ะบบแ สงช ุดท ี่
1 จึงจ ำ�เป็นต้องได้ร ับอิเล็กตรอนมาจากสารอื่น ซึ่งก็ได้แ ก่ พลาสโทไซยานิน (plastocyanin) ในทำ�นองเดียว
กันพลาสโทไซยานินก็จะร ับอ ิเล็กตรอนม าจ ากไซโทโครม เอฟ (cytochrome f) ซึ่งไซโทโครม เอฟ ก็จ ะได้
รับอ ิเล็กตรอนม าท ดแทนส ่วนท ี่ห ายไปจ ากพ ลาสโทค ว ิโนน (plastoquinone) เมื่อร งควัตถุในร ะบบแ สงช ุดท ี่
2 ได้รับแสงจ ะท ำ�ให้ระดับพ ลังงานเพิ่มขึ้น จึงส ามารถถ ่ายทอดอ ิเล็กตรอนให้กับพ ลาสโทควิโนนได้ ในขณะ
เดียวกัน รงควัตถุในระบบแ สงชุดที่ 2 จะรับอิเล็กตรอนมาจากนํ้า ซึ่งก ารส ูญเสียอ ิเล็กตรอนข องนํ้าจะท ำ�ให้
เกิดแก๊สอ อกซิเจนขึ้น ดังน ั้น แก๊สออกซิเจนท ี่เกิดข ึ้นจ ากก ระบวนการสังเคราะห์ด ้วยแสงจ ึงม ีกำ�เนิดม าจาก
นํ้า และส ารที่กระตุ้นปฏิกิริยาด ังกล่าวน ี้ ได้แก่ แมงกานีสแ ละค ลอไรด์
H2O แสง 2H+ + 2e- + 1 O2
Mn+2, Cl- 2
ในก รณที รี่ ะบบแ สงช ดุ ท ี่ 1 และร ะบบแ สงช ดุ ท ี่ 2 ท�ำ งานไดโ้ ดยป กติ จะท �ำ ใหม้ กี ารไหลข องอ เิ ลก็ ตรอน
จากนํ้าไปยัง NADP โดยไม่มีการไหลย้อนกลับเป็นการไหลแบบทิศทางเดียว (non-cyclic electron
transport) ในบ างก รณี อเิ ลก็ ตรอนจ ะถ กู ถ า่ ยท อดจ ากเฟอ รดี อกซ นิ กล บั ม ายงั ไซโทโครม เอฟ แทนทจี่ ะไปย งั
NADP ทำ�ให้ไม่มีการส ร้าง NADPH2 ขึ้น อิเล็กตรอนท ี่ถูกถ ่ายทอดมายังไซโทโครม เอฟ จะย ้อนกลับมาท ี่
ระบบแ สงช ดุ ท ี่ 1 ไปย งั เฟอ รดี อกซ นิ และก ลบั ม าท ไี่ ซโทโครม เอฟ อกี การถ า่ ยทอดอ เิ ลก็ ตรอนแ บบน เี้ ปน็ การ
ไหลแบบย้อนกลับ (cyclic electron transport) ซึ่งปรากฏการณ์ดังกล่าวเกิดขึ้นได้เมื่อระบบแสงชุดที่ 2
ไม่ท ำ�งาน ซึ่งอ าจเกิดขึ้นเมื่อได้ร ับส ารยับยั้งการท ำ�งานบางช นิด หรือเมื่อได้รับแ สงที่ม ีช่วงค ลื่นยาวก ว่า 680
นาโนเมตร ทำ�ให้ค ลอโรฟิลล์ไม่ส ามารถดูดซ ับแ สงได้ หรือเมื่อเซลล์อยู่ในส ภาพท ี่ม ี NADPไม่เพียงพ อ
2. กลไกการต รึงค าร์บอนไดออกไซด์
การตรึงคาร์บอนไดออกไซด์เป็นกระบวนการที่พืชเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศให้
เป็นนํ้าตาลโดยอาศัย NADPH2 ที่พืชสร้างขึ้นในปฏิกิริยาแ สง การตรึงคาร์บอนไดออกไซด์เกิดขึ้นได้แม้ใน
ที่ม ืด บางค รั้งจึงเรียกปฏิกิริยาน ี้ว่า ปฏิกิริยามืด (dark reaction) อย่างไรก ็ตาม พืชส ่วนใหญ่จะท ำ�การตรึง
คาร์บอนไดออกไซด์ในเวลากลางวัน การตรึงคาร์บอนไดออกไซด์เกิดขึ้นภายในสโตรมาของคลอโรพลาสต์
พืชแต่ละชนิดมีกลไกการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ที่แตกต่างกันออกไป เช่น พืชในเขตอบอุ่นจะมีการตรึง
แบบที่พบในวัฏจักรคาล วิน (Calvin cycle) เป็นต้น
