Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
นักชีววิทยาที่ศึกษาเกี่ยวกับกระบวนการการสังเคราห์แสง (โจเซฟ…
นักชีววิทยาที่ศึกษาเกี่ยวกับกระบวนการการสังเคราห์แสง
ฌอง แบบติสท์ แวน เฮลมองท์(Van Helmont)
ในปี ค.ศ. 1648 ฌอง แบบติสท์ แวน เฮลมองท์ (J.B. Van Helmomt) นักวิทยาศาสตร์ชาวเบลเยี่ยม ได้ทดลอง
ปลูกต้นหลิวหนัก 5 ปอนด์ในถังใบใหญ่ที่บรรจุดินซึ่งทำให้แห้งสนิทหนัก 200 ปอนด์ ระหว่างทำกาทดลองได้รดน้ำต้นหลิวที่ปลูกไว้ทุกๆวัน ด้วยน้ำฝนหรือน้ำกลั่นเป็นระยะเวลา 5 ปีต้นหลิวเจริญขึ้นหนักเป็น 169ปอนด์ 3 ออนซ์ (ไม่ได้รวมน้ำหนักของใบซึ่งร่วงไปในแต่ละปี) และเมื่อนำดินในถังมาทำให้แห้งแล้วนำไปชั่ง ปรากฏว่ามีน้ำหนักน้อยกว่าดินที่ใช้ก่อนทำการทดลองเพียง 2 ออนซ์เท่านั้น
โจเซฟ พริสต์ลีย์(Joseph Priestley)
การทดลองครั้งที่1
เขาได้ทำการทดลองโดยจุดเทียนไขไว้ในครอบแก้ว ปรากฏว่าสักครู่เทียนไขก็ดับ และเมื่อใส่หนูเข้าไปในครอบแก้วครู่ต่อมาหนูก็ตาย แต่ถ้าเอาพืชสีเขียว
ใส่ในครอบแก้วที่เคยจุดเทียนไขเอาไว้ก่อนแล้ว อีก 10 วันต่อมาเมื่อจุดเทียนไขในครอบแก้วนั้นใหม่ ปรากฏว่าเทียนไขลุกไหม้อยู่ได้ระยะหนึ่งโดยไม่ดับทันที
ให้ข้อสรุป ไว้ว่า การลุกไหม้ของเทียนไขและการหายใจของหนูทำให้เกิดอากาศเสีย ดังนั้นจึงทำให้เทียนไขดับและทำให้หนูตาย
การทดลองครั้งที่2
ต่อมาโจเซฟ พริสต์ลีย์ ได้ทำการทดลองจุดเทียนไขไว้ในครอบแก้วและนำพืชไว้ด้วย พบว่าเทียนไขยังคงจุดติดไฟได้ดี และเมื่อทำการทดลองอีกครั้งโดยใส่หนูไว้ในครอบแก้วและนำพืชใส่ไว้ด้วย พบว่าหนูยังคงมีชีวิตอยู่ได้เป็นเวลานาน
จากการทดลองดังกล่าวโจเซฟ พริสต์ลีย์ได้ให้ข้อสรุปไว้ว่า พืชสามารถเปลี่ยนอากาศเสียให้เป็นอากาศดีได้
แจน อินเกิน ฮูซ(Jan Ingen-Housz)
พศ. 2322 แจนอิเก็นฮูซ นายแพทย์ชาวดัทช์ ได้ทำการทดลองคล้ายกับ พริสต์ลีย์ และพิสูจน์ให้เห็นว่า การทดลองของ พริสต์ลีย์ จะได้ผลก็ต่อเมื่อมีแสง สรุปผลการทดลอง การที่พืชจะเปลี่ยนอากาศเสีย เป็นอากาศดีได้นั้น พืชต้องใช้แสงด้วย
ณอง ซีนีบิเยอร์(Jean Senebier) :
พ.ศ. 2325 (ค.ศ.1782) ฌอง ซีนีบิเยร์ (Jean Senebier) ค้นพบว่าแก๊สที่เกิดจากการลุกไหม้ และแก๊สที่เกิดจากการหายใจของสัตว์เป็น แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ส่วนแก๊สที่ช่วยในการลุกไหม้และแก๊สที่ใช้ในการหายใจของสัตว์คือ แก๊สออกซิเจน
นิโคลาส ธีโอดอร์ เดอ โซซูร์(Nicolas Theodore de Soussure)
นักวิทยาศาสตร์ชาวสวิสได้พิจารณาการค้นพบของ แวน เฮลมองท์ ที่แสดงให้เห็นว่าน้ำหนักของพืชเพิ่มขึ้นมากกว่าน้ำหนักของน้ำที่พืชได้รับ เขาสันนิษฐานว่าน้ำหนักที่เพิ่มขึ้นบางส่วนเป็นน้ำหนักของแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ที่พืชได้รับ ถ้าข้อสันนิษฐานของ นิโคลาส ธีโอดอร์ เดอ โซซูร์ เป็นจริง นักเรียนจะสรุปแผนการสร้างอาหารของพืชเมื่อได้รับแสงได้อย่างไร
จูเลียซ ซาซ(Julius Sachs)
พบว่าสารอินทรีย์ที่พืชสร้าง คือ น้ำตาล ซึ่งเป็นสารคาร์โบไฮเดรต
เองเกอมัน(WILHELM ENGELMANN
)
การทดลองของเองเกลมันใช้ Aerobic bacteria และใช้ส่าหร่าย spirogyra ที่มีรงควัตถุเหมือนพืช เพื่อยืนยันว่าความยาวคลื่อ ณ แสงสีแดง และแสงสีม่วง ทำให้เกิดการสังเคราะห์มากที่สุด คือมีการปล่อย ออกซิเจนออกมามากสุดนั่นเอง
จากการทดลองพบว่า แบคทีเรียที่ต้องการออกซิเจนมารวมกลุ่มกันที่บริเวณสาหร่ายได้รับแสง
สีแดงและสีน้ำเงิน เพราะทั้งสองบริเวณนี้สาหร่ายจะให้แก๊สออกซิเจน
แวน นืล (Van Niel)
พบว่า แบคทีเรียบางชนิด(Green sulfur bacteriaและ Purple sulfur bacteria) สามารถสังเคราะห์แสงได้โดยไม่ใช้H2O แต่ใช้ H2S (ไฮโดรเจนซัลไฟด์) แทน จึงเกิดซัลเฟอร์ (S) ออกมา แทนที่จะเกิด O2
ได้เสนอสมมติฐานว่า…ในกระบวนการสร้างอาหารของพืชนั้นน่าจะคล้ายกับการสร้างอาหารของแบคทีเรีย ซึ่งแสง (light) มีบทบาทสำคัญคือ ทำให้โมเลกุลของน้ำแตกตัวเป็น H+ กับ OH- จากนั้น H+ จะเข้าทำปฏิกิริยากับCO2 เกิดเป็นคาร์โบไฮเดรต ( CH2O ) ขึ้น
โณบิน ฮิลล์(Robin Hill)
ได้ทำการทดลองผ่านแสงเข้าไปในของผสมซึ่ง
มีคลอโรพลาสต์ที่สกัดออกมาจากใบพืชพวกผักโขม และมีเกลือเฟอริกอยู่ด้วยปรากฏว่าเกลือเฟอริกเปลี่ยนเป็นเกลือเฟอรัส และมี O2เกิดขึ้นแต่ถ้าผ่านแสงเข้าไปในคลอโรพลาสต์ที่ไม่มีเกลือเฟอริกอยู่ด้วยจะไม่มีออกซิเจนเกิดขึ้น ดังนั้นการที่เกลือเฟอริกจะเปลี่ยนเป็นเกลือเฟอรัสได้ก็ต่อเมื่อได้รับไฮโดรเจน จากปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในการทดลองนี้แสดงว่าเกลือเฟอริกต้องได้รับไฮโดรเจน ขณะเดียวกันมี O2 ในปฏิกิริยาด้วย เกลือเฟอริกจึงทำหน้าที่เป็นตัวรับไฮโดรเจน ซึ่งการค้นคว้าต่อมาพบว่ามีสารที่ทำหน้าที่เป็นตัวรับไฮโดรเจนอีกหลายชนิด เช่น เฟอริกไซยาไนด์และเมธีลีนบลู เป็นต้นซึ่งสามารถสรุปผลการทดลองนี้ได้ว่าไฮโดรเจนที่เกลือเฟอริกได้รับและ O2ที่เกิดขึ้นมาจาก H2O
แซม รูเบน และ มาร์ติน คาเมน(Sam Ruben & Martin Kamen
)
วิธีการทดลองเพื่อพิสูจน์ให้เห็นว่า O2ที่ได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสงมาจากน้ำได้นำสาหร่ายสีเขียวในปริมาณที่เท่าๆกัน ใส่ลงไปในขวดแก้ว 2 ใบคือ ก. และ ข. แล้วใส่น้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ลงไปในขวดทั้ง 2 ดังนี้ขวด ก. ใส่ H2O ซึ่งประกอบด้วยออกซิเจนซึ่งเป็นสารกัมมันตภาพรังสี คือ 18O แต่ CO2 ซึ่งมี O2 ธรรมดา ขวด ข. ใส่ CO2 ที่ประกอบด้วย 18O แต่ใส่ H2O ที่มี O2ธรรมดาตั้งขวดทั้ง 2 ใบให้ได้รับแสง สาหร่ายจะสังเคราะห์ด้วยแสง เกิด O2 ขึ้น นำ O2 ที่ได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสงแล้วมาทดสอบพบว่าขวด ก. O2 ที่ได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสงเป็น 18O ขวด ข. O2 ที่ได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสงเป็น O2 ธรรมดา
แดเนียล อาร์นอน(Daniel Arnon)
ต่อมาอาร์นอนได้ทำการทดลองเพื่อติดตามขั้นตอนของการเกิดปฏิกิริยา โดยควบคุมปัจจัยบางอย่าง แล้วสังเกตผลการทดลองที่เกิดขึ้น อาร์นอนพบว่าถ้าให้สารต่างๆ ดังที่กล่าวมาแล้วยกเว้นคาร์บอนไดออกไซด์ ปรากฏว่าเกิดปฏิกิริยาเคมีขึ้นได้สารบางอย่างแต่ไม่มีการสร้างคาร์โบไฮเดรต อาร์นอนได้ทำการทดลองต่อไปอีก โดยให้ปัจจัยต่างๆ ดังที่ได้กล่าวมาแล้วแก่คลอโรพลาสต์ยกเว้น CO2 และ NADP+ พบว่าเกิด ATP อย่างเดียวเท่านั้น ดังสมการ
จากการทดลองนี้แสดงว่าคลอโรพลาสต์ที่ได้รับแสงจะสามารถสร้าง ATP ได้เพียงอย่างเดียวหรือสร้างทั้ง ATP NADPH+H+ และ O2 ก็ได้ ขึ้นอยู่กับว่าคลอโรพลาสต์นั้นจะได้รับ ADP และPi เท่านั้น หรือทั้ง NADP+ ADP และ Pi อาจสรุปได้ว่า พืชจะให้ NADPH+H+ และ O2 เมื่อได้รับ NADP+ ต่อมาอาร์นอนได้ทำการทดลองใหม่ โดยเติมแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ATP และ NADPH+H+ลงไปในสารละลายของคลอโรพลาสต์ที่สกัดออกมาจากเซลล์แต่ ไม่ให้แสงสว่าง ผลปรากฏว่ามีน้ำตาลเกิดขึ้น แสดงว่าปัจจัยในการสังเคราะห์ คือ ATP และ NADPH+H+ ไม่ใช่แสง
