การถ่ายทอดอิเล็กตรอน

เป็นขั้นที่ไฮโดรเจนที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาต่างๆ ถูกสารที่เป็นตัวรับไฮโดรเจนรับไปแล้วถ่ายทอดอิเล็กตรอน ของไฮโดรเจนให้ไซโตโครมชนิดต่างๆ ส่วนโปรตอนของไฮโดรเจนจะหลุดเป็นอิสระและอิเล็กตรอนที่ไซโตโครมรับไปก็จะถูกส่งไปยังไซโตโครมตัวอื่น จนในที่สุดจะหลุดเป็นอิสระจากนั้นโปรตอนและอิเล็กตรอนจะหลุดเป็นอิสระ จะรวมกับออกซิเจนที่ได้รับจากการหายใจทำให้เกิดน้ำขึ้น ในระหว่างการถ่ายทอดอิเล็กตรอน พลังงานจะถูกปล่อยออกมาทีละเล็กละน้อย
โดย ATP ขึ้นถึง 32-34 โมเลกุล

ปัจจัย ที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ด้วยแสง

ออกซิเจน ตามปกติในอากาศจะมีปริมาณของออกซิเจน (O2) ประมาณ 25% ซึ่งมักคงที่อยู่แล้ว จึงไม่ค่อยมีผลต่อการสังเคราะห์ด้วยแสง แต่ถ้าปริมาณออกซิเจนลดลงจะมีผลทำให้อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงสูงขึ้น แต่ถ้ามีมากเกินไปจะทำให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน ของสารต่างๆ ภายในเซลล์ โดยเป็นผลจากพลังงานแสง (Photorespiration) รุนแรงขึ้น การสังเคราะห์ด้วยแสงจึงลดลง
อุณหภูมิ อุณหภูมิ เป็นปัจจัยอย่างหนึ่งที่มีอิทธิพลต่อการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช โดยทั่วไปอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงจะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น 10-35 .c ถ้าอุณหภูมิสูงขึ้นกว่านี้อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงจะลดต่ำลงตามอุณหภูมิ ที่เพิ่มขึ้น อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงที่อุณหภูมิสูงๆ ยังขึ้นอยู่กับ เวลาอีกปัจจัยหนึ่งด้วย กล่าวคือ ถ้าอุณหภูมิสูงคงที่ เช่น ที่ 4 องศา อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงจะลดลงตามระยะเวลาที่เพิ่มขึ้น ทั้งนี้เพราะเอนไซม์ทำงานได้ดีในช่วงอุณหภูมิที่พอเหมาะ ถ้าสูงเกิน 40 องศา เอนไซม์จะเสื่อมสภาพทำให้การทำงานของเอนไซม์ชะงักลง ดังนั้นอุณหภูมิจึงมีความสัมพันธ์ต่อการสังเคราะห์แสงด้วย เรียกปฏิกิริยาเคมีที่มีความสัมพันธ์กับอุณหภูมิว่า ปฏิกิริยาเทอร์ - มอเคมิคอล (Thermochemical reaction)
ความเข้มของแสง
ถ้ามีความเข้มของแสงมาก อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงจะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ดังกราฟ อุณหภูมิกับความเข้มของแสง มีผลต่ออัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงร่วมกัน คือ ถ้าอุณหภูมิสูงขึ้นเพียงอย่างเดียว แต่ความเข้มของแสงน้อยจะไม่ทำให้อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงเพิ่มขึ้น อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงจะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ จนถึงขีดหนึ่งแล้วอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงจะลดต่ำลงตามอุณหภูมิและความ เข้มของแสงที่เพิ่มขึ้นและยังขึ้นอยู่กับชนิดของพืชอีกด้วยเช่น พืช c3และ พืช c4


อายุของใบ ใบจะต้องไม่แก่หรืออ่อนจนเกินไป ทั้งนี้เพราะในใบอ่อนคลอโรฟิลล์ยังเจริญไม่เต็มที่ ส่วนใบที่แก่มากๆ คลอโรฟิลล์จะสลายตัวไปเป็นจำนวนมาก สมการเคมีในการสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นดังนี้ สรุปสมการเคมีในการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชสีเขียวเป็นดังนี้ : CO2 + 2H2O + พลังงานแสง → (CH2O) n+ O2 + H2O
เฮกโซส น้ำตาล และ แป้ง เป็นผลผลิตขั้นต้นดังสมการดังต่อไปนี้: 6CO2 + 12H2O + พลังงานแสง → C6H12O6 + 6O2 + 6H2O

รงควัตถุที่พืชใช้ในการสังเคราะห์ด้วยแสง

รงควัตถุที่พืชใช้ในการสังเคราะห์ด้วยแสง
สารที่ดูดแสง(visible light) ได้เรียกว่า “รงควัตถุ (pigments)” รงควัตถุ ที่แตกต่างกันจะดูดแสงที่มีความยาวคลื่นแสง (wavelength) ต่างกันและความยาวคลื่นแสงที่ถูกดูดนั้นหายไป สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดที่สังเคราะห์ด้วยแสงได้  มีรงควัตถุอยู่หลายประเภท ซึ่งเราได้พบว่า  พืชและสาหร่ายสีเขียวมีคลอโรฟิลล์ 2 ชนิดคือ  คลอโรฟิลล์ เอ และคลอโรฟิลล์ บี  นอกจากคลอโรฟิลล์แล้วยังมีแคโรทีนอยด์ และพบว่าสาหร่ายบางชนิดมี ไฟโคบิ
คลอโรฟีลล์ (Chlorophyll) เป็นสาร(รงควัตถุ)สีเขียว อยู่ภายในเม็ด คลอโรพลาสต์ เป็นสารจำพวกโปรตีนชนิดหนึ่ง ไม่ละลายน้ำแต่ละลายในตัวทำละลายอินทรีย์ เช่น แอลกอฮอล์ เฮกเซน เป็นต้น ทำหน้าที่ดูดพลังงานแสงเพื่อนำไปใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง
พืชสร้างคลอโรฟีลล์จากโปรตีนและแร่ธาตุต่างๆ เช่น แมกนีเซียม(Mg) เหล็ก(Fe) แมงกานีส(Mn) เป็นต้น
แต่คลอโรฟิลล์ไม่ได้เป็นรงควัตถุชนิดเดียวที่อยู่ในใบไม้ ยังมีรงควัตถุชนิดอื่นๆ อีกที่ช่วยเก็บเกี่ยวพลังงานแสง (accessory absorber) เช่น แคโรทีน (Carotene) ที่มีสีเหลืองและสีส้ม และแอนโทรไซยานิน (Anthocyanin) ที่มีสีแดงและสีม่วง ในฤดูร้อนจะถูกสีเขียวของคลอโรฟิลล์บดบังไว้หมด แต่เนื่องจากแคโรทีนและแอนโทรไซยานินมีความเสถียรมากกว่าคลอโรฟิลล์ จึงสลายตัวได้น้อยกว่าคลอโรฟิลล์มาก เมื่อเข้าสู่ฤดูหนาวและพืชไม่สามารถสร้างคลอโรฟิลล์ขึ้นมาทดแทน ทำให้คลอโรฟิลล์สลายตัวไป สีเขียวก็จะจางลง เผยให้เห็นสีเหลือง สีส้ม สีแดงและสีม่วงของแคโรทีนและแอนโทรไซยานินที่ซ่อนเอาไว้ เราจึงเห็นใบไม้หลากหลายสีสันในฤดูใบไม้ร่วง จนกระทั่งรงควัตถุทั้งสองสลายตัวไปหมด คงเหลือไว้แต่เพียงเส้นใยเซลลูโลสและหลุดร่วงลงสู่พื้นดิน
สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดที่สังเคราะห์แสงได้  มีสารสีอยู่หลายประเภท ซึ่งเราได้พบว่า  พืชและสาหร่ายสีเขียวมีคลอโรฟิลล์ 2 ชนิด คือ  คลอโรฟิลล์ เอ และคลอโรฟิลล์ บี  นอกจากคลอโรฟิลล์แล้วยังมีแคโรทีนอยด์ และพบว่าสาหร่ายบางชนิดมี ไฟโคบิลิน
แคโรทีนอยด์เป็นสารประกอบประเภทไขมัน  ซึ่งประกอบไปด้วยสาร 2 ชนิด คือ  แคโรทีน   เป็นสารสีแดง หรือสีส้ม และแซนโทฟิลล์ เป็นสารสีเหลืองหรือสีน้ำตาล แคโรทีนอยด์มีอยู่ในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด 
ไฟโคบิลินมีในสาหร่ายสีแดงและไซยาโนแบคทีเรีย  ซึ่งไฟโคบิลิน ประกอบด้วยไฟโคอีรีทรินซึ่งดูดแสงสีเหลืองและเขียว และไฟโคไซยานินที่ดูดแสงสีเหลืองและสีส้ม
           สารเหล่านี้ทำหน้าที่รับพลังงานแสงแล้วส่งต่อให้คลอโรฟิลลล์ เอ ที่เป็นศูนย์กลางปฏิกิริยาของระบบแสง อีกต่อหนึ่ง  กลุ่มสารสีที่ทำหน้าที่รับพลังงานแล้วส่งต่ออีกทีให้คลอโรฟิลล์ เอ  ซึ่งเป็นศูนย์กลางของปฏิกิริยาเรียกว่าแอนเทนนา
ที่สังเคราะห์ด้วยแสงได้ในพืชชั้นสูงพบว่าสารสีเหล่าสนี้อยู่ในคลอโรพลาสต์

การหายใจระดับเซลล์ (Cellular respiration

การหายใจระดับเซลล์ (Cellular respiration
การหายใจระดับเซลล์ (Cellular respiration) หมายถึง กระบวนการสลายโมเลกุลของสารอาหาร ภายในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตเพื่อให้ได้พลังงาน การหายใจเป็นการเผาไหม้ที่สามารถควบคุมได้โดยเอนไซม์ พลังงานจึงถูกปล่อยอย่างช้า พลังงานที่ได้จากการหายใจ จะถูกเก็บไว้ในรูปของ ATP
ATP (Adenosine triphosphate)
เป็นสารเคมีที่มีพลังงานสูงพร้อมที่จะแตกตัวปล่อยให้พลังงานออกมาใช้ที่ใดที่หนึ่งได้
เมื่อ ~P สลายภายในเซลล์ พลังงานบางส่วนจะสูญเสียไปในรูปของความร้อน และบางส่วนถูกนำไปใช้ทำงาน และเมื่อ ATP ถ่ายทอด ~P ให้กับโมเลกุลของสารอื่น โมเลกุลของสารนั้นจะได้พลังงานเพิ่มขึ้นด้วย ทำให้เกิดปฏิกิริยากับโมเลกุลอื่นต่อไป ดังนั้นพลังงานจาก ATP สามารถทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมีภายในเซลล์

กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง

สิ่งมีชีวิตทุกชนิดต้องการอาหารและพลังงาน เพื่อใช้ในการดำรงชีวิต สิ่งมีชีวิตบางชนิดสามารถสร้างอาหารได้เองจากสารประกอบอนินทรีย์โดยใช้ พลังงานจากดวงอาทิตย์ เรียก กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง
กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง Photosynthesis เป็นกระบวนการที่ประกอบด้วยปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องกันเป็น ลำดับที่ชั้นพาลิเสดเซลล์ของพืชโดยใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์ที่คลอโรพลาสต์ ในเซลล์พืชรับมาเปลี่ยนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และไฮโดรเจนจากน้ำหรือแหล่ง ไฮโดรเจนอื่น ๆ ให้กลายเป็นสารประกอบประเภทคาร์โบไฮเดรทและมีก๊าซออกซิเจนเกิดขึ้น
คลอโรพลาสต์ [ Chloroplast ] เป็นออร์แกเนลล์ชนิดหนึ่งในเซลล์พืช ภายในคลอโรพลาสต์มีคลอโรฟิลล์เป็นองค์ประกอบ ซึ่งสามารถดูดกลืนพลังงานจาก ดวงอาทิตย์ มาใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง คลอโรพลาสต์ในพืชชั้นสูงจะมีลักษณะเป็นรูปไข่หรือกลมรีขนาดยาวประมาณ 5 ไมครอน กว้าง 2 ไมครอน หนา 1-2 ไมครอน มีเยื่อหุ้ม 2 ชั้น ภายในประกอบด้วยส่วนสำคัญ 2 ส่วนคือ Stroma และ Lamella
สโตรมา (Stroma) เป็นของเหลวใส มีเอนไซม์หลายชนิดที่นำไปใช้ในปฏิกิริยาที่ไม่ต้องใช้แสง
ลาเมลลา เป็นส่วนหนึ่งของเยื่อหุ้มชั้นในที่ยื่นเข้าไปในคลอโรพลาสต์
มีลักษณะเป็นแผ่นบาง ๆ ซ้อนกันประกอบด้วยโปรตีน ไขมัน คลอโรฟิลล์และรงควัตถุ แผ่นลาเมลลาซ้อนกันหลาย ชั้นเรียกว่า กรานา (Grana) แผ่น ลาเมลลาแต่ละแผ่นที่ซ้อนอยู่ในกรานาเรียกว่า ไทลาคอยด์ (Thylakoid ) เป็นแหล่งรับพลังงานจากแสง ซึ่งประกอบด้วยกลุ่มของรงควัตถุระบบ 1 และรงควัตถุระบบ 2 มีชื่อเรียกว่า ควอนตาโซม ( Quantasome )
คลอโรพลาสต์ส่วนใหญ่จะพบในเซลล์มีโซฟิลล์ (mesophyll cells) ซึ่งเป็นเนื้อเยื่อมีสีเขียวอยู่ภายในใบ คาร์บอนไดออกไซด์ผ่านเข้าและออกซิเจนผ่านออกจากปากใบ (stomata)
นอกจากนี้ภายในคลอโรพลาสต์ยังมี DNA RNA และไรโบโซมอยู่ด้วย ทำให้คลอโรพลาสต์สามารถจำลองตัวเองขึ้นมาใหม่และผลิตเอนไซม์ไว้ใช้ในคลอโรพลาสต์ในคลอโรพลาสต์เองได้คล้ายกับไมโทคอนเดรีย และในเซลล์ของแต่ละใบจะมีคลอโรพลาสต์มากน้อยแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับชนิดของเซลล์และชนิดของพืช
รงควัตถุที่พืชใช้ในการสังเคราะห์ด้วยแสง
สารที่ดูดแสง(visible light) ได้เรียกว่า “รงควัตถุ (pigments)” รงควัตถุ ที่แตกต่างกันจะดูดแสงที่มีความยาวคลื่นแสง (wavelength) ต่างกันและความยาวคลื่นแสงที่ถูกดูดนั้นหายไป สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดที่สังเคราะห์ด้วยแสงได้ มีรงควัตถุอยู่หลายประเภท ซึ่งเราได้พบว่า พืชและสาหร่ายสีเขียวมีคลอโรฟิลล์ 2 ชนิดคือ คลอโรฟิลล์ เอ และคลอโรฟิลล์ บี นอกจากคลอโรฟิลล์แล้วยังมีแคโรทีนอยด์ และพบว่าสาหร่ายบางชนิดมี ไฟโคบิลิน
ผลผลิตที่ได้จากกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง
เมื่อพืชเกิดกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง ซึ่งเป็นกระบวนการที่เปลี่ยนรูปพลังงานแสงให้เป็นพลังงานเคมี โดยมีการสะสมพลังงานเคมีอยู่ในผลิตภัณฑ์คือ น้ำตาลกลูโคสและแก๊สออกซิเจน ดังนี้ 1. แก๊สออกซิเจน (O2) แก๊สออกซิเจนถูกนำไปใช้ในกระบวนการหายใจของพืช ซึ่งเมื่อแก๊สออกซิเจนรวมกับอาหารจะเปลี่ยนเป็นพลังงานให้แก่เซลล์พืช เพื่อนำไปใช้ในการดำเนินกิจกรรมต่างๆ ภายในเซลล์ ส่วนแก๊สออกซิเจนที่มากเกินความต้องการของพืช พืชก็จะคายออกมาทางปากใบ