กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง
กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง ( photosynthesis
) เป็นการสร้างอาหารจำพวกคาร์โบไฮเดรตของพืชสีเขียวเพื่อใช้ในการเจริญเติบโตและซ่อมแซมส่วนที่สึกหรอของพืชอีกทั้งยังเป็นการผลิตอาหารสำหรับสิ่งมีชีวิตอื่นๆบนโลกในพืชสีเขียวนั้นมีคลอโรฟิลล์ที่ทำหน้าที่ดูดกลืนพลังงานแสงจากดวงอาทิตย์มาใช้ในการสร้างอาหารนอกจากนั้นพืชยังจำเป็นต้องใช้น้ำและแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ที่เป็นสารอนินทรีย์โมเลกุลเล็กมาใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงอีกด้วย
1. ปฏิกิริยาการสังเคราะห์ด้วยแสง
แบ่งเป็น 2 ชนิด คือ
1.1 ปฏิกิริยาที่ต้องใช้แสง ( light
reaction )
รูปที่
2 แสดงตำแหน่ง และองค์ประกอบของคลอโรพลาสต์ในพืช
รูปที่
3 แสดงโครงสร้างภายในของคลอโรพลาสต์
รูปที่ 4
แสดงการซ้อนกันของไทลาคอยด์เป็นกรานา และส่วนที่เชื่อมต่อต่อสโตรมาลาเมลลา
ออร์แกเนลล์ที่สำคัญของพืช
คือ คลอโรพลาสต์ ( chloroplast ) เป็นแหล่งที่เกิดปฏิกิริยาการสังเคราะห์ด้วยแสง
จากการศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน และเทคนิคต่าง ๆ
ทำให้ทราบลักษณะของคลอโรพลาสต์ โดยคลอโรพลาสต์ส่วนใหญ่จะมีรูปร่างกลมรี
มีขนาดยาวประมาณ 5 ไมโครเมตร กว้าง 2 ไมโครเมตร และหนาประมาณ 1 – 2 ไมโครเมตร จำนวนแต่ละเซลล์มีไม่แน่นอน มีตั้งแต่สิบขึ้นไ ปจนถึงร้อย
ซึ่งขึ้นอยู่กับชนิดของพืช และชนิดของเซลล์พืช คลอโรพลาสต์มีเยื่อหุ้ม 2 ชั้น
เรียกว่า ยูนิกเมมเบรน ภายในเป็นของเหลวเรียกว่า สโตรมา ( stroma ) เยื่อหุ้มชั้นในของคลอโรพลาสต์จะแผ่เข้าไปข้างในกลายเป็นโครงสร้างย่อย ๆ ที่เป็นเยื่อบาง
ๆ เรียกว่า ลาเมลลา( lamella ) ลาเมลลาส่วนใหญ่จะมีลักษณะเป็นแผ่นกลมแบนบาง
ๆ และเรียงซ้อนกันเป็นตั้ง เรียกว่า กรานา ( grana ) ส่วนนี้จะหนากว่าส่วนอื่น
ๆ แต่ละชั้นของกรานา เรียกว่า ไทลาคอยด์ ( thylakoid ) ในคลอโรพลาสต์เต็มไปด้วยกรานาที่กระจัดกระจายอยู่ทั่วไป
คลอโรพลาสต์ที่เจริญเต็มที่แล้วประกอบด้วยกรานา 40 - 60 กรานา ต่อ 1 คลอโรพลาสต์
ส่วนที่เชื่อมต่อระหว่างกรานา เรียกว่า อินเตอร์กรานา ( intergrana ) หรือ สโตรมาลาเมลลา ( stroma lamella ) หรือ
สโตรมาไทลาคอยด์ ( stroma thylakoid ) ลาเมลลาประกอบด้วยเยื่อหุ้ม
2 ชั้น ภายในบรรจุด้วยคลอโรฟิลล์ และ แคโรทีนอยด์ ( carotenoids ) ทางผิวด้านหน้าของไทลาคอยด์จะมีรงควัตถุอยู่เป็นกลุ่มๆ อยู่
ทำให้มองดูมีลักษณะเป็นเม็ด ๆ เรียกว่า แกรนูล ( granule ) แกรนูลมีทั้งขนาดเล็ก
และใหญ่ สำหรับแกรนูลที่มีขนาดใหญ่ภายในมีกลุ่มของรงควัตถุระบบแสงที่ I (
Photosystem I ) หรือP 700
รับพลังงานแสงในช่วงคลื่น 700 นาโนเมตรได้ดี และรงควัตถุระบบแสงที่ II (
photosystem II ) หรือ P680
รับพลังงานแสงในช่วงคลื่น 680 นาโนเมตรได้ดี และระบบแสงทั้ง 2
ระบบนี้จะเรียกรวมกันว่า ควอนตาโซม ( quantasome ) ส่วนแกรนูลที่มีขนาดเล็กเข้าใจว่าเป็นที่อยู่ของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายทอดอิเล็กตรอนในปฏิกิริยาที่ต้องใช้แสง
ส่วนในสโตรมาจะมีเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาที่ 2 คือ
ปฏิกิริยาที่ไม่ต้องใช้แสง
รูปที่
5 (A)
แสดงตำแหน่งของสารโปรตีนคลอโรฟีลล์ และกรดไขมันในกรานา
(B)
แสดงการเรียงกันของชั้นดปรตีน คลอโรฟีลล์ แคโรทีนอยด์ และฟอสดพลิพิด
รูปที่
6 แสดงการดูดแสงสีต่าง ๆ ของคลอโรพลาสต์
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น