metabolism of plant - · pdf fileเมื่อ ps ii ดูดแสง...
TRANSCRIPT
![Page 1: Metabolism of Plant - · PDF fileเมื่อ ps ii ดูดแสง e-จะเคลื่อนตัวไปยังโมเลกลุต่างๆ ... สรุป](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051507/5a7675747f8b9ad22a8d71d7/html5/thumbnails/1.jpg)
อ.ดร.ยวล อนพาพรม
Metabolism of Plant
![Page 2: Metabolism of Plant - · PDF fileเมื่อ ps ii ดูดแสง e-จะเคลื่อนตัวไปยังโมเลกลุต่างๆ ... สรุป](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051507/5a7675747f8b9ad22a8d71d7/html5/thumbnails/2.jpg)
1. การสงเคราะหดวยแสง (photosynthesis)
2. การหายใจ (respiration)
Anabolism & Catabolism
![Page 3: Metabolism of Plant - · PDF fileเมื่อ ps ii ดูดแสง e-จะเคลื่อนตัวไปยังโมเลกลุต่างๆ ... สรุป](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051507/5a7675747f8b9ad22a8d71d7/html5/thumbnails/3.jpg)
1. การสงเคราะหดวยแสง (photosynthesis)คอ การใชพลงงานรงสเปลยน CO2 และ H ใหเปนสารประกอบพวก CHO โดยสงมชวตทมรงตวตถทดดพลงงานจากแสงได
C6H12O6chlorophyll6CO2 + 6H2O + 6O2
![Page 4: Metabolism of Plant - · PDF fileเมื่อ ps ii ดูดแสง e-จะเคลื่อนตัวไปยังโมเลกลุต่างๆ ... สรุป](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051507/5a7675747f8b9ad22a8d71d7/html5/thumbnails/4.jpg)
แสงและสารสส าหรบการสงเคราะหดวยแสง
chlorophyll เปนสารสเขยวทเปลยนแปลงมาจาก protochlorophyll
ในพชชนสงจะม chlorophyll 2 ชนด คอ chlorophyll a และ b
![Page 5: Metabolism of Plant - · PDF fileเมื่อ ps ii ดูดแสง e-จะเคลื่อนตัวไปยังโมเลกลุต่างๆ ... สรุป](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051507/5a7675747f8b9ad22a8d71d7/html5/thumbnails/5.jpg)
chlorophyll จะดดแสงในแถบแสงสมวงน าเงนไดดทสด รองลงมาคอแถบสแดง
แบคทเรยทสงเคราะหดวยแสงไดจะมสารสเรยกวา bacteriochlorophyll(ดดแสง infrared)
![Page 6: Metabolism of Plant - · PDF fileเมื่อ ps ii ดูดแสง e-จะเคลื่อนตัวไปยังโมเลกลุต่างๆ ... สรุป](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051507/5a7675747f8b9ad22a8d71d7/html5/thumbnails/6.jpg)
สารสประกอบอนๆ ส าหรบการสงเคราะหดวยแสง เชนphycobilin ประกอบดวย phycoerythrobilin และ
phycocyanobilin
carotenoids ม 2 ชนดคอ carotene และ xanthophyll
![Page 7: Metabolism of Plant - · PDF fileเมื่อ ps ii ดูดแสง e-จะเคลื่อนตัวไปยังโมเลกลุต่างๆ ... สรุป](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051507/5a7675747f8b9ad22a8d71d7/html5/thumbnails/7.jpg)
สารสแตละชนดมความสามารถ ในการดดพลงงานแสงในชวง คลนทแตกตางกน
![Page 8: Metabolism of Plant - · PDF fileเมื่อ ps ii ดูดแสง e-จะเคลื่อนตัวไปยังโมเลกลุต่างๆ ... สรุป](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051507/5a7675747f8b9ad22a8d71d7/html5/thumbnails/8.jpg)
ก. ปฏกรยาใชแสง (light reaction) ตองมแสง น า และ chlorophyll
6.1.2 ปฏกรยาเคมในกระบวนการสงเคราะหดวยแสง
![Page 9: Metabolism of Plant - · PDF fileเมื่อ ps ii ดูดแสง e-จะเคลื่อนตัวไปยังโมเลกลุต่างๆ ... สรุป](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051507/5a7675747f8b9ad22a8d71d7/html5/thumbnails/9.jpg)
เมอ chlorophyll ไดรบพลงงานรงสทมากพอจะท าให e-หลดออกจากโมเลกลของ chlorophyll และมสารมารบ e-และถายทอด e- ไปเปนทอดๆ
ปฏกรยานเปนปฏกรยาในการสราง ATP และ NADPH
![Page 10: Metabolism of Plant - · PDF fileเมื่อ ps ii ดูดแสง e-จะเคลื่อนตัวไปยังโมเลกลุต่างๆ ... สรุป](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051507/5a7675747f8b9ad22a8d71d7/html5/thumbnails/10.jpg)
![Page 11: Metabolism of Plant - · PDF fileเมื่อ ps ii ดูดแสง e-จะเคลื่อนตัวไปยังโมเลกลุต่างๆ ... สรุป](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051507/5a7675747f8b9ad22a8d71d7/html5/thumbnails/11.jpg)
thylakoid ใน chloroplast จะเปนตวเกบเกยวพลงงาน โดยมระบบแสง 2 ระบบ คอ ระบบแสง I (PS I) และระบบแสง II (PS II)
![Page 12: Metabolism of Plant - · PDF fileเมื่อ ps ii ดูดแสง e-จะเคลื่อนตัวไปยังโมเลกลุต่างๆ ... สรุป](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051507/5a7675747f8b9ad22a8d71d7/html5/thumbnails/12.jpg)
![Page 13: Metabolism of Plant - · PDF fileเมื่อ ps ii ดูดแสง e-จะเคลื่อนตัวไปยังโมเลกลุต่างๆ ... สรุป](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051507/5a7675747f8b9ad22a8d71d7/html5/thumbnails/13.jpg)
PS I ม Chlorophyll a เปนสารสทส าคญ เปนชนดทดดแสงทความยาวคลนมากกวา 680 nm มศนยกลางปฏกรยาท P700
![Page 14: Metabolism of Plant - · PDF fileเมื่อ ps ii ดูดแสง e-จะเคลื่อนตัวไปยังโมเลกลุต่างๆ ... สรุป](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051507/5a7675747f8b9ad22a8d71d7/html5/thumbnails/14.jpg)
PS II ม chlorophyll A ชนดทดดแสงทความยาวคลนสนกวา 680 nm และม chlorophyll B และ carotenoid โดยมศนยกลางปฏกรยาท P680
![Page 15: Metabolism of Plant - · PDF fileเมื่อ ps ii ดูดแสง e-จะเคลื่อนตัวไปยังโมเลกลุต่างๆ ... สรุป](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051507/5a7675747f8b9ad22a8d71d7/html5/thumbnails/15.jpg)
การถายทอดอเลกตรอนในปฏกรยาทใชแสง
เมอ PS II ดดแสง e- จะเคลอนตวไปยงโมเลกลตางๆ ของสารรบ e- ไดแก pheophytin ไปยง plastoquinone, cytochrome b, f และ plastocyanin
![Page 16: Metabolism of Plant - · PDF fileเมื่อ ps ii ดูดแสง e-จะเคลื่อนตัวไปยังโมเลกลุต่างๆ ... สรุป](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051507/5a7675747f8b9ad22a8d71d7/html5/thumbnails/16.jpg)
ในการเคลอนยาย e- 1 ค ท าใหมการสราง ATP จาก ADP + Piการสราง ATP โดยอาศยพลงงานแสงนเรยกวา photophosphorylation
![Page 17: Metabolism of Plant - · PDF fileเมื่อ ps ii ดูดแสง e-จะเคลื่อนตัวไปยังโมเลกลุต่างๆ ... สรุป](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051507/5a7675747f8b9ad22a8d71d7/html5/thumbnails/17.jpg)
PS II จะรบ e- จากน าเพอชดเชย e- ทสญเสยไป
การแตกตวของน าจะถกกระตนโดย Mn++ และ Cl- โดยมแสงกระตนทางออม เรยกกระบวนการนวา photolysis หรอ photooxidation
H2O 2H+ + 2e- + 1/2O2แสง
![Page 18: Metabolism of Plant - · PDF fileเมื่อ ps ii ดูดแสง e-จะเคลื่อนตัวไปยังโมเลกลุต่างๆ ... สรุป](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051507/5a7675747f8b9ad22a8d71d7/html5/thumbnails/18.jpg)
ในขณะเดยวกน PS I จะดดแสงและเกดพลงงานผลกดนให e-เคลอนไปยงเฟอรรดอกซน (Fe-S เปน อปก.) และเคลอนไปยงสารรบตวอนๆ จนถง NADP+ จะถกรดวซเปน NADPH
![Page 19: Metabolism of Plant - · PDF fileเมื่อ ps ii ดูดแสง e-จะเคลื่อนตัวไปยังโมเลกลุต่างๆ ... สรุป](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051507/5a7675747f8b9ad22a8d71d7/html5/thumbnails/19.jpg)
เมอ PS I ถายทอด e- ไปให NADP+ แลว e- จาก PS II จะเขาแทนท เปนการถายทอด e- แบบไมเปนวฏจกร
พชจะน า ATP และ NADPH ไปใชในปฏกรยาทไมใชแสง
![Page 20: Metabolism of Plant - · PDF fileเมื่อ ps ii ดูดแสง e-จะเคลื่อนตัวไปยังโมเลกลุต่างๆ ... สรุป](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051507/5a7675747f8b9ad22a8d71d7/html5/thumbnails/20.jpg)
ในบางกรณมการถายทอด e- เปนแบบเปนวฏจกร จะไมม NADPH เกดขน มเฉพาะ ATP อาจเกดจาก PS II ขาดประสทธภาพ หรอเกดจากการไดรบชวงคลนยาวกวา 680 nm
![Page 21: Metabolism of Plant - · PDF fileเมื่อ ps ii ดูดแสง e-จะเคลื่อนตัวไปยังโมเลกลุต่างๆ ... สรุป](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051507/5a7675747f8b9ad22a8d71d7/html5/thumbnails/21.jpg)
ข. ปฏกรยาทไมใชแสง (dark reaction)
เรยกกระบวนการน
วา CO2 fixation หรอ
Calvin cycle
เปนการเปลยน CO2 โดยใชผลผลตจากปฏกรยาทใช
แสง คอ NADPH + H+ และ ATP ใหไปเปนสารประกอบ CHO
![Page 22: Metabolism of Plant - · PDF fileเมื่อ ps ii ดูดแสง e-จะเคลื่อนตัวไปยังโมเลกลุต่างๆ ... สรุป](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051507/5a7675747f8b9ad22a8d71d7/html5/thumbnails/22.jpg)
(1) การทดลองของเคลวน
ทดลองโดยใชสาหรายสเขยวพวก Chlorella ให 14CO2 แกสาหรายเพอใหสาหรายน าไปสงเคราะหดวย
แสง
หยดปฏกรยาในเวลาตางๆ กน และสกดเอาสารท
เกดจากการสงเคราะหดวยแสงทม 14C มาวเคราะห
![Page 23: Metabolism of Plant - · PDF fileเมื่อ ps ii ดูดแสง e-จะเคลื่อนตัวไปยังโมเลกลุต่างๆ ... สรุป](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051507/5a7675747f8b9ad22a8d71d7/html5/thumbnails/23.jpg)
![Page 24: Metabolism of Plant - · PDF fileเมื่อ ps ii ดูดแสง e-จะเคลื่อนตัวไปยังโมเลกลุต่างๆ ... สรุป](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051507/5a7675747f8b9ad22a8d71d7/html5/thumbnails/24.jpg)
หลงจากสงเคราะหดวยแสง 7 วนาท พบวามสารทม 14C เปนสวนประกอบเกดขน 12 ชนด
ผลการทดลองของเคลวน
หลงจากสงเคราะหดวยแสง 60 วนาท จะไดสารทม 14C คอ 3-phosphoglyceric acid (PGA) ซงเปนสารตวแรกทเกดจาก 14CO2
![Page 25: Metabolism of Plant - · PDF fileเมื่อ ps ii ดูดแสง e-จะเคลื่อนตัวไปยังโมเลกลุต่างๆ ... สรุป](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051507/5a7675747f8b9ad22a8d71d7/html5/thumbnails/25.jpg)
PGA
OH C O
HCOH
H2C O P
PGA มคารบอน 3 อะตอม แตมเพยง
อะตอมเดยวทเปน 14C ดงนนอก 2
อะตอมจะตองมาจาก
สาร ประกอบอนทมา
รวมกบ 14CO2
![Page 26: Metabolism of Plant - · PDF fileเมื่อ ps ii ดูดแสง e-จะเคลื่อนตัวไปยังโมเลกลุต่างๆ ... สรุป](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051507/5a7675747f8b9ad22a8d71d7/html5/thumbnails/26.jpg)
เคลวนและคณะไดท าการทดลองตอ พบวา
เมอสภาวะเหมาะตอการสงเคราะหดวยแสง ปรมาณ
PGA และ RuBP (ribulose 1,5-bisphosphate) จะคงท
แตถาปดไฟมดโดยให 14CO2 RuBP จะถกใชหมดไปอยางรวดเรว แต PGA จะเพมมากแลวจงคอยๆ ลดลง แตเมอเปดไฟ RuBP จะเพมขนและ PGA จะลดลงสระดบปกตอกคร งหนง
![Page 27: Metabolism of Plant - · PDF fileเมื่อ ps ii ดูดแสง e-จะเคลื่อนตัวไปยังโมเลกลุต่างๆ ... สรุป](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051507/5a7675747f8b9ad22a8d71d7/html5/thumbnails/27.jpg)
สรปผลการทดลอง
ปฏกรยาข นแรกคอ RuBP รวมตวกบ CO2 ได
สาร C6 ทไมอยตว และจะสลายตวให PGA 2 โมเลกล
ปฏกรยาข นตอไปกน าเอา ATP และ NADPH + H+ มาเปลยน PGA ใหเปน phosphoglyceraldehyde (PGAL) และบางสวนจะเปลยนกลบไปเปน RuBP เพอรบ CO2 ตอไป
![Page 28: Metabolism of Plant - · PDF fileเมื่อ ps ii ดูดแสง e-จะเคลื่อนตัวไปยังโมเลกลุต่างๆ ... สรุป](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051507/5a7675747f8b9ad22a8d71d7/html5/thumbnails/28.jpg)
![Page 29: Metabolism of Plant - · PDF fileเมื่อ ps ii ดูดแสง e-จะเคลื่อนตัวไปยังโมเลกลุต่างๆ ... สรุป](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051507/5a7675747f8b9ad22a8d71d7/html5/thumbnails/29.jpg)
PGAL ทไดจากการสงเคราะหดวยแสง เซลลพชจะน าไปใชได 3 ทาง
1. เปนวตถดบในกระบวนการ glycolysis
![Page 30: Metabolism of Plant - · PDF fileเมื่อ ps ii ดูดแสง e-จะเคลื่อนตัวไปยังโมเลกลุต่างๆ ... สรุป](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051507/5a7675747f8b9ad22a8d71d7/html5/thumbnails/30.jpg)
2. ล าเลยงไปยงเซลลทสงเคราะหดวยแสงไมได
![Page 31: Metabolism of Plant - · PDF fileเมื่อ ps ii ดูดแสง e-จะเคลื่อนตัวไปยังโมเลกลุต่างๆ ... สรุป](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051507/5a7675747f8b9ad22a8d71d7/html5/thumbnails/31.jpg)
3. เซลลจะเกบสารประกอบไวเปนอาหารสะสมเอง โดยเปลยนเปนสารประกอบโมเลกลใหญขน เชน glucose, fructose, sucrose, carbohydrate, แปง
![Page 32: Metabolism of Plant - · PDF fileเมื่อ ps ii ดูดแสง e-จะเคลื่อนตัวไปยังโมเลกลุต่างๆ ... สรุป](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051507/5a7675747f8b9ad22a8d71d7/html5/thumbnails/32.jpg)
(2) กลไกเกด CO2 fixation
พชทใช RuBP + CO2
โดยมเอนไซม rubisco รวมท าปฏกรยา ได PGA เปนสารตวแรกของปฏกรยา
เรยกพชน วา C3 plant
![Page 33: Metabolism of Plant - · PDF fileเมื่อ ps ii ดูดแสง e-จะเคลื่อนตัวไปยังโมเลกลุต่างๆ ... สรุป](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051507/5a7675747f8b9ad22a8d71d7/html5/thumbnails/33.jpg)
พชทใช PEP + CO2
โดยมเอนไซม PEP carboxylase รวมท าปฏกรยา จะได malic acid หรอ aspartic acid เรยกพชแบบน วา C4 plant เชน ออย ขาวโพด
![Page 34: Metabolism of Plant - · PDF fileเมื่อ ps ii ดูดแสง e-จะเคลื่อนตัวไปยังโมเลกลุต่างๆ ... สรุป](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051507/5a7675747f8b9ad22a8d71d7/html5/thumbnails/34.jpg)
การคนพบ C4 plant ป 1965 Hugo Kortschak และคณะ ทดลองให 14CO2
กบใบออย พบวา เพยง 1 วนาท จะเกด malic acid และaspartic acid ทม 14C ถง 80%
![Page 35: Metabolism of Plant - · PDF fileเมื่อ ps ii ดูดแสง e-จะเคลื่อนตัวไปยังโมเลกลุต่างๆ ... สรุป](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051507/5a7675747f8b9ad22a8d71d7/html5/thumbnails/35.jpg)
COOH
C – O – PO3H2
CH2
O = C = O+
COOH
HCOH
CH2
COOH
COOH
HCNH2
CH2
COOH
Malic acid
Aspartic acid
PEP
ป 1967 M.D. Hatch และ C.R. Slack พบวาในใบออยขณะทมการตรง CO2 จะมกจกรรมของเอนไซม PEP carboxylase ใน mesophyll สงมาก ซงจะชวยให CO2
รวมตวกบ PEP ไดเปน malic acid & aspartic acid
![Page 36: Metabolism of Plant - · PDF fileเมื่อ ps ii ดูดแสง e-จะเคลื่อนตัวไปยังโมเลกลุต่างๆ ... สรุป](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051507/5a7675747f8b9ad22a8d71d7/html5/thumbnails/36.jpg)
Malic acid และ Aspartic acid ม C 4 อะตอม จะเปนตวพา CO2 เขาไปใน bundle sheath cell ซงลอมรอบมดทอล าเลยง
![Page 37: Metabolism of Plant - · PDF fileเมื่อ ps ii ดูดแสง e-จะเคลื่อนตัวไปยังโมเลกลุต่างๆ ... สรุป](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051507/5a7675747f8b9ad22a8d71d7/html5/thumbnails/37.jpg)
พช xerophyte มการสรางกรดในทมด และจะม
การใชกรดเพอสรางน าตาล
ในทมแสง เรยกวา CAM plants ไดแก กระบองเพชร กลวยไม วานหางจระเข
ปานศรนารายณ สบปะรด
![Page 38: Metabolism of Plant - · PDF fileเมื่อ ps ii ดูดแสง e-จะเคลื่อนตัวไปยังโมเลกลุต่างๆ ... สรุป](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051507/5a7675747f8b9ad22a8d71d7/html5/thumbnails/38.jpg)
การสงเคราะหแสงแบบพช CAM
![Page 39: Metabolism of Plant - · PDF fileเมื่อ ps ii ดูดแสง e-จะเคลื่อนตัวไปยังโมเลกลุต่างๆ ... สรุป](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051507/5a7675747f8b9ad22a8d71d7/html5/thumbnails/39.jpg)
![Page 40: Metabolism of Plant - · PDF fileเมื่อ ps ii ดูดแสง e-จะเคลื่อนตัวไปยังโมเลกลุต่างๆ ... สรุป](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022051507/5a7675747f8b9ad22a8d71d7/html5/thumbnails/40.jpg)
ปจจยทมผลตอการสงเคราะหแสง
ปจจบเกยวกบพช
ปจจยเกยวกบสงแวดลอม
- แสง- อณหภม- ปรมาณกาซในบรรยากาศ- ธาตอาหาร- ปรมาณน าทพชไดรบ