ページ3:

โรงเรียนสาธิต "พิบูลบำเพ็ญ” มหาวิทยาลัยบูรพา
5. การศึกษาของนิโคลาส เดอ โซซูร์
กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (ว32242)
ในปี พ.ศ. 2347 Nicolas de Saussure นักวิทยาศาสตร์ชาวสวิส ได้ทดลองพบว่าน้ำหนักของพืชที่
เพิ่มขึ้นมากกว่าน้ำหนักของ CO2 ที่พืชได้รับ เขาจึงสันนิษฐานว่าน้ำหนักของพืชที่เพิ่มขึ้นบางส่วนเป็นน้ำหนักที่
พืชได้รับจากน้ำ
จากข้อสันนิษฐานของเดอ โซซูร์ สามารถสรุปเป็นแผนผังได้อย่างไร
6. การศึกษาของจูเลียส ซาซ
ในปี พ.ศ. 2405 Julius Sachs นักพฤกษศาสตร์ชาวเยอรมัน ได้ทำการทดลองโดยใช้สารละลาย
ไอโอดีนทดสอบใบที่ได้รับแสงและใบที่ไม่ได้รับแสง แสดงให้เห็นว่าสารอินทรีย์ที่ได้จากการสร้างอาหารของพืช
คือ..
โดยเกี่ยวข้องกับแสงและคลอโรฟิลล์ ในเวลาต่อมานักวิทยาศาสตร์
ได้เรียกกระบวนการสร้างอาหารของพืชที่อาศัยแสงนี้ว่า กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง (photosynthesis)
และเขียนเป็นสมการทางเคมีได้ดัง
7. การศึกษาของคอร์เนเลียส แวน นีล
Cornelius van Niel's Experiment
ในปี พ.ศ. 2473 Cornelius van Niel นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน ได้ทดลองเลี้ยงแบคทีเรียที่
สังเคราะห์ด้วยแสงโดยไม่ใช้น้ำแต่ใช้ไฮโดรเจนซัลไฟด์แทน พบว่าผลที่ได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสงใน
แบคทีเรียจะมีซัลเฟอร์เกิดขึ้นแทนแก๊สออกซิเจน
CO2
แสง
H₂S
แบคทีเรียที่สามารถ
สังเคราะห์ด้วยแสงได้
คาร์โบไฮเดรต
CH₂O
S
สูตรโมเลกุลของไฮโดรเจนซัลไฟด์กับน้ำคล้ายกัน ดังนั้นแวน นีลจึงเสนอสมมติฐานว่ากระบวนการ
สังเคราะห์ด้วยแสงของแบคทีเรียน่าจะคล้ายกับพืช โดยซัลเฟอร์ที่เกิดขึ้นในแบคทีเรียนั้นมาจาก
ไฮโดรเจนซัลไฟด์ ดังนั้นแก๊สออกซิเจนที่เกิดขึ้นในพืชจึงน่าจะมาจากโมเลกุลของน้ำ
CO, + H, s
แสง
แบคทีเรีย
2
CH,0 + S
2
O) น่าจะมาจากนำ
3

ページ4:

โรงเรียนสาธิต "พิบูลบำเพ็ญ” มหาวิทยาลัยบูรพา
8. การศึกษาของโรบิน ฮิลล์
กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (ว32242)
ในปี พ.ศ. 2475 Robin Hill นำคลอโรพลาสต์ที่สกัดจากผักโขมมาผสมกับน้ำ เพื่อศึกษาการแตกตัว
ของน้ำในคลอโรพลาสต์ โดยแบ่งการทดลองเป็น 2 ชุด ชุดที่ 1 เติมเกลือเฟอริก (Fe) ส่วนชุดที่ 2 ไม่เติม
Fe และให้แสงทั้ง 2 การทดลอง ผลการทดลองชุดที่ 1 เกิดเกลือเฟอรัส (Fe) และ O2 และชุดที่ 2 ไม่เกิด
O2 แสดงว่าในการสังเคราะห์ด้วยแสงเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาที่ให้และรับอิเล็กตรอน
Photolysis Hill 's reaction
or
การแตกตัวของช้า
4
เมื่อมีแสง และ ตัวรับ 2
0) 0:33:39)
เติม Fe
3+
แสง
H, 0
Hydrolysis
2H′ + $ 0 + 2ē
3+
เกิด Fe) และ O
Fe' + e -
Fe2+
เกลือเฟอร์ส
Redox reaction
คลอโรพลาสต์ที่สกัด
จากผักโขม
ไม่เกิด O
แสง
ดัดแปลงจาก https://www.slideshare.net/somycha/ss-64271323
9. การศึกษาของแซม รูเบนและมาร์ติน คาเมน
ในปี พ.ศ. 2484 Sam Ruben และ Martin Kamen ได้ศึกษาการสังเคราะห์ด้วยแสงในคลอเรลลา
18
000ซิเจนแม๊ก,
(Chlorella sp.) ซึ่งเป็นสาหร่ายสีเขียว โดยได้ทดลองใช้ไอโซโทปของออกซิเจน (O และ O) ในการระบุ
ที่มาของ O2 ว่ามาจากอะตอมของสารตั้งต้นใด พบว่า
น้ำ ทำให้สมมุติฐานของแวน นีลได้รับการยืนยัน
ก.
แสง
ปกติ
ที่เกิดขึ้นในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงมาจาก
ข.
H₁₂O
444
1602
444
(0 H, O
หนัก
H₂O
0
e
คลอเรลลา
0
ก. เมื่อให้ออกซิเจนในโมเลกุลน้ำเป็น 10 และออกซิเจนในโมเลกุลคาร์บอนไดออกไซด์เป็น 0
ข. เมื่อให้ออกซิเจนในโมเลกุลน้ำเป็น 10 และออกซิเจนในโมเลกุลคาร์บอนไดออกไซด์เป็น 1
ทีมา สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (2562)
แสง
4

ページ5:

UNIVERSI
โรงเรียนสาธิต "พิบูลบำเพ็ญ” มหาวิทยาลัยบูรพา
10. การศึกษาของแดเนียล อาร์นอน
กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (232242)
ในปี พ.ศ. 2494 Daniel Arnon และคณะแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียที่เบิร์กเลย์ได้ทำการทดลอง
สืบเนื่องจากการทดลองของฮิลล์ พบว่า ATP และ NADPH เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ด้วยแสง
ge
เติม NADP ADP + P -Adenosine
การทดลองที 1
เมื่อให้แสงแต่ไม่ให้ CO,
(330) (0)
คลอโรพลาสต์ที่สกัด
จากผักโขม
เกิด Photolysis
การทดลองที่ 2
เมื่อให้ CO, ATP และ
NADPH แต่ไม่ให้แสง
30 (0)
+
+
+
แสง
เกิดพลังงานสูง
Diphosphate
Na D.PH
เกิด NADPH + ATP และ O2 NADP + H
เติม ADP + P
+++
← แสง
(ตัวรับ")
Adenosine
Triphosphate
เกิด ATP
สารพลังงานสูง
เติม CO2 + ATP + NADPH
คลอโรพลาสต์ที่สกัด
เกิดนําตาล + ADP + Pi + NADP
จากผักโขม
ดัดแปลงจาก https://www.slideshare.net/somycha/ss-64271323
การทดลองของฮิลล์และการทดลองของอาร์นอน มีความเกี่ยวข้องกันอย่างไร?
3+
เมื่อคลอโรพลาสต์ อยู่ในสภาวะมีแสงและมีตัวรับ... (Feat. Anet) จะเกิด Phetely sis......
ได้ e และ C
5

ページ6:

โรงเรียนสาธิต "พิบูลบำเพ็ญ” มหาวิทยาลัยบูรพา
กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (ว32242)
จากการศึกษาเกี่ยวกับการสังเคราะห์ด้วยแสงของนักวิทยาศาสตร์ที่ผ่านมาทำให้ทราบว่าพืช
จำเป็นต้องใช้แสง CO2 และน้ำ ในการสร้างอาหารในรูปของคาร์โบไฮเดรต ซึ่งสมการเคมีของการสังเคราะห์
ด้วยแสงดังกล่าวนั้นเป็นเพียงสมการโดยรวม แต่ในความเป็นจริงแล้วกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง
ประกอบด้วยหลายปฏิกิริยา ซึ่งเกิดขึ้นในคลอโรพลาสต์ โดยปฏิกิริยาต่างๆ สามารถแบ่งออกเป็น 2 ขั้นตอน
1. ปฏิกิริยาแสง (light reaction) จะสร้างสารพลังงานสูง ในภาวะที่มีแสง ซึ่งเกิดขึ้นที่ไทลาคอยด์
2. การตรึงคาร์บอน (carbon fixation) หรือวัฏจักรเคลวิน (Calvin cycle) เป็นขั้นตอนที่มีการสร้าง
น้ำตาล ซึ่งเกิดขึ้นในสโตรมา
H₂O
Light
co,
Stroma
NADP
Thylakoids
ADP
P
Light
Reactions.
Calvin
Cycle
ATP
NADPH
Chloroplast
O
Sugar
ภาพรวมของกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงซึ่งเกิดขึ้นในคลอโรพลาสต์
ที่มา https://en.wikiversity.org/wiki/File:The_light_reactions_and_the_Calvin_Cycle.png
ทบทวนความรู้
คลอโรพลาสต์ (chloroplast) เป็นพลาสติดที่มีเยื่อหุ้ม 2 ชั้นและมีสีเขียวเพราะส่วนใหญ่มีสารสีชนิด
คลอโรฟิลล์ ภายในประกอบด้วย
- สโตรมา (stroma) ของเหลวภายใน ซึ่งมีเอนไซม์ที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสง
- ไทลาคอยด์ (thylakoid) เยื่อที่พับเป็นถุง ช่องภายในมีของเหลวเรียกว่า ลูเมน (lumen) ที่มี
เอนไซม์ต่างๆ ซึ่งไทลาคอยด์จะเรียงซ้อนกันเป็นแนวตั้ง เรียกว่า กรานุม (granum)
กรานา
- สโตรมาลาเมลลา (stroma lamella or intergrana lamella) เยื่อที่เชื่อมต่อกรานุม
Ribosomes
Stroma
Inner and outer
membranes
Granum
DNA
Thylakoid
Intermembrane space
1 um
(a) Diagram and TEM of chloroplast
©2011 Pearson Education, Inc.
6