รงควัตถุที่เกี่ยวกับการสังเคราะห์ด้วยแสง


รงควัตถุที่ใช้ในกระบวนการสังเคราะห์แสง

ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง คลอโรพลาสต์เป็น ออร์แกเนลล์ที่ทำหน้าที่นี้จะต้องมีรงควัตถุที่ใช้ในการสังเคราะห์ด้วยแสง ได้แก่ คลอโรฟิลล์ แคโรทีนอยด์ และ ไฟโคบิลิน

ในเซลล์โพรทิสต์บางชนิดที่สังเคราะห์ด้วยแสงได้และเซลล์พืชต่างมีรงควัตถุแตกต่างกันออกไปดังตาราง

ชนิดของรงควัตถุ

ช่วงแสงที่ดูดกลืนแสง(nm)

ชนิดของพืช

คลอโรฟิลล์         คลอโรฟิลล์ เอคลอโรฟิลล์ บีคลอโรฟิลล์ ซีคลอโรฟิลล์ ดี

420, 660

435, 643

445, 625

450, 690

พืชชั้นสูงทุกชนิดและสาหร่ายพืชชั้นสูงทุกชนิดและสาหร่ายสีเขียวไดอะตอมและสาหร่ายสีน้ำตาลสาหร่ายสีแดง
คาร์โรทีนอยด์         เบตา คาร์โรทีนแอลฟา คาร์โรทีนลูตีออล (Luteol)ไวโอลาแซนธอล

(Violaxanthol)

แกมมา คาร์โรทีน

ฟูโคแซนธอล

(Fucoxanthol)

425, 450, 480

420, 440, 470

425, 445, 475

425, 450, 475

425, 450, 475

พืชชั้นสูงและสาหร่ายส่วนใหญ่พืชส่วนใหญ่และสาหร่ายบางชนิดสาหร่ายสีเขียว สีแดงและพืชชั้นสูงพืชชั้นสูง

แบคทีเรีย

ไดอะตอมและสาหร่ายสีน้ำตาล

ไฟโคบิลินส์         ไฟโคอีรีธรินส์(Phycoerythrins)ไฟโคไซยานินส์(Phycocyanins)

490, 546, 576

618

สาหร่ายสีแดง และสาหร่ายสีน้ำเงินสาหร่ายสีน้ำเงินแกมเขียว และสาหร่ายสีแดงบางชนิด

จากตารางสรุปได้ว่า

· พืชทุกชนิด จะมีคลอโรฟิลล์ a และ b

· คลอโรฟิลล์ที่มีอยู่ในพืชและสาหร่ายทุกชนิด คือคลอโรฟิลล์ a

· รงควัตถุ (pigments) ที่มีอยู่ทั้งในพืช สาหร่าย และแบคทีเรียที่สังเคราะห์ด้วยแสงได้ คือแคโรทีนอยด์ (Carotenoid)

· รงควัตถุที่พบเฉพาะในสาหร่ายสีแดง และสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน ไม่พบในพืชและสาหร่ายชนิดอื่น คือ ไฟโคบิลิน

· แบคทีริโอคลอโรฟิลล์ สามารถพบได้ในสาหร่ายสีแดงและแบคทีเรียที่สังเคราะห์ด้วยแสงได้

· แบคทีเรียที่สังเคราะห์ด้วยแสงได้ จะมีรงควัตถุที่เรียกว่า แบคทีริโอคลอโรฟิลล์ a,c และ d (แบคทีเรียส่วนใหญ่สังเคราะห์ด้วยแสงได้ดีในช่วงคลื่นแสงอินฟราเรด

คลอโรฟิลล์

คลอโรฟิลล์คลอ โรฟิลล์ทำหน้าที่ดูดคลื่นแสงได้ดีในบางช่วงของความยาวคลื่น โดยเฉพาะในช่วงแถบสีม่วงและสีน้ำเงิน คลอโรฟิลล์ดูดพลังงานแสงได้ดีที่สุด ช่วงคลื่นที่ดูดพลังงานแสงได้รองลงมาคือ แถบแสงสีแดง ส่วนแถบแสงสีเขียวดูดได้น้อยที่สุดและปล่อยแถบแสงสีเขียวออกมามากที่สุด จึงทำให้มองเห็นคลอโรฟิลล์มีสีเขียว

จากกราฟสรุปได้ว่า

– คลอโรฟิลล์ a รับแสงสีม่วง และสีแดงได้ดีที่สุดตามลำดับ

– คลอโรฟิลล์ b รับแสงสีน้ำเงิน และสีแดงได้ดีที่สุด

– แคโรทีนอยด์ รับแสงสีน้ำเงินและเขียวได้ดีที่สุด

– ทั้งคลอโรฟิลล์ a และ b จับแสงสีเขียวได้น้อยที่สุด

คลอ โรฟิลล์ a มีสีเขียวแกมน้ำเงิน พบในพืชและสาหร่ายทุกชนิด มีสูตร C55H72O5N4Mg เป็นสารที่ละลายได้ในตัวทำละลายอินทรีย์ต่างๆ เช่น ethyl alcohol, ethyl eter, acetone และ chloroform แต่ ไม่ละลายน้ำ เป็นคลอโรฟิลล์ที่มีความสำคัญที่สุดในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง เนื่องจากสามารถนำพลังงานแสงที่ได้รับไปใช้ได้โดยตรง แต่รงควัตถุอื่นๆ ไม่สามารถนำไปใช้ได้โดยตรง ต้องถ่ายทอดให้กับคลอโรฟิลล์ a อีกทอดหนึ่งจึงสามารถนำไปใช้ได้

คลอโรฟิลล์ a ไม่ ใช่รงควัตถุชนิดเดียวที่ใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง แต่คลอโรฟิลล์ เอ เท่านั้นที่เกี่ยวข้องโดยตรงในปฏิกิริยาสังเคราะห์ด้วยแสงแบบใช้แสง ซึ่งเปลี่ยนพลังงานแสงให้เป็นพลังงานแคมี รงควัตถุชนิดอื่นๆสามารถดูดพลังงานแสงและส่งต่อให้คลอโรฟิลล์ a ได้ ได้แก่ คลอโรฟิลล์ b แคโรทีนอยด์ เป็นต้น

คลอโรฟิลล์ a จะดูดคลื่นแสงช่วง 420 nm, 600 nm ในตัวทำละลาย และดูดคลื่นช่วง 435 nm และระหว่าง 670 กับ 700 nm ภายในเซลล์ คือ ดูดแถบแสงสีม่วงน้ำเงินได้ดีที่สุด รองลงมาคือแสงสีแดง ( แบคทีเรียดูดพลังงานแสงในช่วงคลื่นแถบรังสี infrared ได้ดีที่สุด)

คลอโรฟิลล์ b มีสูตร C55H70O6N4Mg พบในพืชทุกชนิดและสาหร่ายสีเขียว โดยจะรวมอยู่กับคลอโรฟิลล์ a

คลอโรฟิลล์ c มีสีเขียว พบในสาหร่ายสีน้ำตาล และสาหร่ายสีน้ำตาลแกมเหลือง

คลอโรฟิลล์ d มีสีเขียว พบในสาหร่ายสีแดง

คลอ โรฟิลล์ b มีโครงสร้างคล้ายกับคลอโรฟิลล์ a โครงสร้างที่ต่างกัน เล็กน้อย ทำให้รงควัตถุสองชนิดนี้มีการดูดแสงที่ความยาวคลื่นต่างกันเล็กน้อย คลอโรฟิลล์ a มีสีเขียวอมน้ำเงิน แต่คลอโรฟิลล์ b มีสีเขียวอมเหลือง

รงควัตถุ ในคลอโรพลาสต์ที่สามารถดูดแสงสว่างได้ มิใช่จะมีแต่คลอโรฟิลล์เพียงอย่างเดียว รงควัตถุอย่างอื่น เช่น แคโรทีนอยด์ และ ไฟโคบิลิน ก็สามารถจับแสงสว่างได้ แต่ทำการสังเคราะห์ด้วยแสงเองไม่ได้ ต้องถ่ายทอดพลังงานให้คลอโรฟิลล์ก่อน แล้วคลอโรฟิลล์ก็จะนำพลังงานดังกล่าวไปใช้ในปฎิกิริยาการสังเคราะห์ด้วยแสง

ใน สาหร่าย สีเขียวแกมน้ำเงินยังไม่มีคลอโรพลาสต์ แต่มีคลอโรฟิลล์ สำหรับสาหร่ายชนิดอื่น และในพืชอื่นๆมีคลอโรพลาสต์ ถึงแม้สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินจะไม่มีคลอโรพลาสต์ แต่ก็มีสารประกอบต่างๆที่จำเป็นในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงกระจายอยู่ในไซ โทพลาซึม จึงสามารถสังเคราะห์ด้วยแสงได้

แคโรทีนอยด์

แคโรทีนอยด์เป็น สารประกอบจำพวกไขมัน มีอยู่ในสิ่งมีชีวิตทุกชนิดที่สังเคราะห์ด้วยแสงได้ เช่น ในพืช สาหร่ายและแบคทีเรียที่สังเคราะห์ด้วยแสงได้ ( Green sulphur bacteria และ Purple sulphur bacteria ) พบมากที่ดอกไม้ ผลไม้สุก หรือใบไม้ที่แก่จวนจะร่วง ประกอบด้วยรงควัตถุ 2 ชนิด คือ

  • · แคโรทีน (Carotene) เป็นรงควัตถุสีแดงส้ม มีสูตร C40H56 แคโรทีนของพืชสามารถถูกสังเคราะห์ต่อไปเป็นวิตามิน Aในร่างกายของสัตว์ได้ พบได้ในพืชและสาหร่ายทุกชนิด
  • · แซนโทฟิลล์ (Xanthophyll) เป็นรงควัตถุสีเหลืองเข้ม หรือสีเหลืองแกมน้ำตาล พบในพืชโดยทั่วไป และสาหร่ายทุกชนิด

แค โรทีนอยด์ไม่ได้มีบทบาทในการสังเคราะห์ด้วยแสงโดยตรง แต่เป็นตัวรับพลังงานจากแสงแล้วส่งต่อให้กับคลอโรฟิลล์ เพื่อใช้ในการสังเคราะห์ด้วยแสงอีกต่อหนึ่ง

ไฟโคบิลิน (Phycobilin)

ไฟ โคบิลิน เป็นรงควัตถุที่มีคุณสมบัติแตกต่างจากคลอโรฟิลล์และรงควัตถุประกอบชนิดอื่น คือ ละลายน้ำได้ มีอยู่เฉพราะในสาหร่ายสีแดงและสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน ประกอบด้วยรงควัตถุ 2 ชนิดคือ

· ไฟโคอีริทริน (Phycoerythrin) เป็นรงควัตถุสีแดง มีอยู่ในสาหร่ายสีแดง จะรับแสงสีเขียวที่มีความยาวคลื่นประมาณ 495-565 นาโนเมตรไว้ได้มากที่สุด

· ไฟโคไซยานิน (Phycocyanin) เป็นรงควัตถุสีน้ำเงิน มีอยู่ในสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน รับแสงที่มีความยาวคลื่น 550-615 นาโนเมตร ได้มากที่สุด

ที่มา  :  http://nattinee36.exteen.com/page-1

ใส่ความเห็น

ใส่ความเห็น

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Connecting to %s