Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
นักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาเกี่ยวกับการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช, นายสุวพงศ์ภัค …
นักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาเกี่ยวกับการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช
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
ข้อสรุปได้ว่า น้ำหนักของต้นหลิวที่เพิ่มขึ้นได้มาจากน้ำเพียงอย่างเดียว ซึ่งข้อสรุปนี้ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางมากในยุคนั้น ข้อสรุปได้ว่า น้ำหนักของต้นหลิวที่เพิ่มขึ้นได้มาจากน้ำเพียงอย่างเดียว ซึ่งข้อสรุปนี้ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางมากในยุคนั้น
WHIHELM ENGELMAN
ชาวเยอรมัน ในปี พ.ศ. 2438 หรือ ค.ศ. 1895การทดลองของเองเกลมันใช้ Aerobic bacteria และใช้ส่าหร่าย spirogyra ที่มีรงควัตถุเหมือนพืช เพื่อยืนยันว่าความยาวคลื่อ ณ แสงสีแดง และแสงสีม่วง ทำให้เกิดการสังเคราะห์มากที่สุด คือมีการปล่อย ออกซิเจนออกมามากสุดนั่นเอง
จากการทดลองพบว่า แบคทีเรียที่ต้องการออกซิเจนมารวมกลุ่มกันที่บริเวณสาหร่ายได้รับแสง
สีแดงและสีน้ำเงิน เพราะทั้งสองบริเวณนี้สาหร่ายจะให้แก๊สออกซิเจน
Sam Ruben & Martin Kamen
วิธีการทดลองเพื่อพิสูจน์ให้เห็นว่า O2ที่ได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสงมาจากน้ำค.ศ.1941 แซม รูเบน และ มาร์ติน คาเมน (Sam Ruben และ Martin Kamen) ได้นำสาหร่ายสีเขียวในปริมาณที่เท่าๆกัน ใส่ลงไปในขวดแก้ว 2 ใบคือ ก. และ ข. แล้วใส่น้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ลงไปในขวด
ทั้ง 2 ดังนี้
ขวด ก. ใส่ H2O ซึ่งประกอบด้วยออกซิเจนซึ่งเป็นสารกัมมันตภาพรังสี คือ 18O แต่ CO2 ซึ่งมี O2 ธรรมดา
ขวด ข. ใส่ CO2 ที่ประกอบด้วย 18O แต่ใส่ H2O ที่มี O2ธรรมดา
ตั้งขวดทั้ง 2 ใบให้ได้รับแสง สาหร่ายจะสังเคราะห์ด้วยแสง เกิด O2 ขึ้น นำ O2 ที่ได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสงแล้วมาทดสอบพบว่า
ขวด ก. O2 ที่ได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสงเป็น 18O
ขวด ข. O2 ที่ได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสงเป็น O2 ธรรมดา
สรุปผลการทดลองได้ว่า… O2 ที่ได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสงมาจากโมเลกุลของน้ำ
Jean Senebier
พ.ศ. 2325 (ค.ศ.1782) ฌอง ซีนีบิเยร์ (Jean Senebier) ค้นพบว่าแก๊สที่เกิดจากการลุกไหม้ และแก๊สที่เกิดจากการหายใจของสัตว์เป็น แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ส่วนแก๊สที่ช่วยในการลุกไหม้และแก๊สที่ใช้ในการหายใจของสัตว์คือ แก๊สออกซิเจน
Jan Ingen-Housz
พศ. 2322 แจนอิเก็นฮูซ นายแพทย์ชาวดัทช์ ได้ทำการทดลองคล้ายกับ พริสต์ลีย์ และพิสูจน์ให้เห็นว่า การทดลองของ พริสต์ลีย์ จะได้ผลก็ต่อเมื่อมีแสง สรุปผลการทดลอง การที่พืชจะเปลี่ยนอากาศเสีย เป็นอากาศดีได้นั้น พืชต้องใช้แสงด้วย
พศ. 2339 แจน อินเก็น ฮูซ นักวิทยาศาสตร์ชาวดัทช์ เสนอว่า พืชเก็บธาตุคาร์บอน
ซึ่งได้มาจากแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ไว้ในรูปของสารอินทรีย์ นักวิทยาศาสตร์ชาวดัทช์ ได้ทำการทดลองคล้ายกับโจเซฟ พริสต์ลีย์ โดยใส่พืชไว้ในครอบแก้ว แต่แยกเป็นส่วนต่างๆ ของพืช เช่น ลำต้น ใบ เป็นต้น แล้วทิ้งไว้ในที่มืดชั่วระยะเวลาหนึ่ง หลังจากนั้นจึงจุดเทียนไขไว้ในครอบแก้วแต่ละอัน พบว่าเทียนไขในครอบแก้วทุกอันไม่ติดไฟ และเมื่อทำการทดลองอีก ครั้งโดยนำครอบแก้วทุกอันไปไว้ในบริเวณที่มีแสงสว่าง ระยะเวลาหนึ่ง หลังจากนั้นจึงจุดเทียนไขในครอบแก้วแต่ละอัน พบว่าในครอบแก้วที่มีส่วนของพืชซึ่งมีสีเขียวสามารถจุดเทียนไขให้ติดไฟได้ จากการทดลอง
พศ. 2339 แจน อินเก็น ฮูซ นักวิทยาศาสตร์ชาวดัทช์ เสนอว่า พืชเก็บธาตุคาร์บอนซึ่งได้มาจากแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ไว้ในรูปของสารอินทรีย์ นักวิทยาศาสตร์ชาวดัทช์ ได้ทำการทดลองคล้ายกับโจเซฟ พริสต์ลีย์ โดยใส่พืชไว้ในครอบแก้ว แต่แยกเป็นส่วนต่างๆ ของพืช เช่น ลำต้น ใบ เป็นต้น แล้วทิ้งไว้ในที่มืดชั่วระยะเวลาหนึ่ง หลังจากนั้นจึงจุดเทียนไขไว้ในครอบแก้วแต่ละอัน พบว่าเทียนไขในครอบแก้วทุกอันไม่ติดไฟ และเมื่อทำการทดลองอีก ครั้งโดยนำครอบแก้วทุกอันไปไว้ในบริเวณที่มีแสงสว่าง ระยะเวลาหนึ่งหลังจากนั้นจึงจุดเทียนไขในครอบแก้วแต่ละอัน พบว่าในครอบแก้วที่มีส่วนของพืชซึ่งมีสีเขียวสามารถจุดเทียนไขให้ติดไฟได้ จากการทดลอง
Julius Sachs
ค.ศ. 1862 จูเลียส ซาซ (Julius Sachs) พบว่า
สารอินทรีย์ที่พืชสร้าง คือ น้ำตาล ซึ่งเป็นสารคาร์โบไฮเดรต
Joseph Priestley
ในปี ค.ศ. 1772โจเซฟ พริสท์ลีย์ (Joseph Priestley) นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษกล่าวได้ว่า…“การหายใจการเน่าเปื่อยและการตายของสัตว์ ทำให้อากาศเสีย แต่พืชจะทำให้อากาศเสียนั้นบริสุทธิ์ขึ้นและมีประโยชนต์ ต่อการดำรงชีวิต”เขาได้ทำการทดลองโดยจุดเทียนไขไว้ในครอบแก้ว ปรากฏว่าสักครู่เทียนไขก็ดับ และเมื่อใส่หนูเข้าไปในครอบแก้วครู่ต่อมาหนูก็ตาย แต่ถ้าเอาพืชสีเขียวเขาได้ทำการทดลองโดยจุดเทียนไขไว้ในครอบแก้ว ปรากฏว่าสักครู่เทียนไขก็ดับ และเมื่อใส่หนูเข้าไปในครอบแก้วครู่ต่อมาหนูก็ตาย แต่ถ้าเอาพืชสีเขียวใส่ในครอบแก้วที่เคยจุดเทียนไขเอาไว้ก่อนแล้ว อีก 10 วันต่อมาเมื่อจุดเทียนไขในครอบแก้วนั้นใหม่ ปรากฏว่าเทียนไขลุกไหม้อยู่ได้ระยะหนึ่งโดยไม่ดับทันที การทดลองที่ 1
การทดลองที่ 1 ให้ข้อสรุป ไว้ว่า การลุกไหม้ของเทียนไขและการหายใจของหนูทำให้เกิดอากาศเสีย ดังนั้นจึงทำให้เทียนไขดับและทำให้หนูตาย
การทดลองที่ 2 ต่อมาโจเซฟ พริสต์ลีย์ ได้ทำการทดลองจุดเทียนไขไว้ในครอบแก้วและนำพืชไว้ด้วย พบว่าเทียนไขยังคงจุดติดไฟได้ดี และเมื่อทำการทดลองอีกครั้งโดยใส่หนูไว้ในครอบแก้วและนำพืชใส่ไว้ด้วย พบว่าหนูยังคงมีชีวิตอยู่ได้เป็นเวลานาน จากการทดลองดังกล่าวโจเซฟ พริสต์ลีย์ได้ให้ข้อสรุปไว้ว่า พืชสามารถเปลี่ยนอากาศเสียให้เป็นอากาศดีได้
Van Niel
ในปี ค.ศ. 1930 แวน นีล (Van Niel) แห่งมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด พบว่า แบคทีเรียบางชนิด(Green sulfur bacteriaและ Purple sulfur bacteria) สามารถสังเคราะห์แสงได้โดยไม่ใช้H2O แต่ใช้ H2S (ไฮโดรเจนซัลไฟด์) แทน จึงเกิดซัลเฟอร์ (S) ออกมา แทนที่จะเกิด O2
การสังเคราะห์ด้วยแสงของแบคทีเรีย ก็เป็นหลักฐานอีกอย่างหนึ่งที่สนับสนุนว่า O2ที่ได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชมาจาก H2O (เนื่องจากแบคทีเรีย ไม่ใช้ H2O ในการสังเคราะห์ด้วยแสง จึงไม่เกิด O2 แต่เกิดซัลเฟอร์ (S) ออกมา)
แวน นีล( Van Niel) ได้เสนอสมมติฐานว่า…ในกระบวนการสร้างอาหารของพืชนั้นน่าจะคล้ายกับการสร้างอาหารของแบคทีเรีย ซึ่งแสง (light) มีบทบาทสำคัญคือ ทำให้โมเลกุลของน้ำแตกตัวเป็น H+ กับ OH- จากนั้น H+ จะเข้าทำปฏิกิริยากับCO2 เกิดเป็นคาร์โบไฮเดรต ( CH2O ) ขึ้น
Robin Hill
ในปี ค.ศ. 1973 โรบิน ฮิลล์ (Robin Hill) ได้ทำการทดลองผ่านแสงเข้าไปในของผสมซึ่งมีคลอโรพลาสต์ที่สกัดออกมาจากใบพืชพวกผักโขม และมีเกลือเฟอริกอยู่ด้วยปรากฏว่าเกลือเฟอริกเปลี่ยนเป็นเกลือเฟอรัส และมี O2เกิดขึ้นแต่ถ้าผ่านแสงเข้าไปในคลอโรพลาสต์ที่ไม่มีเกลือเฟอริกอยู่ด้วยจะไม่มีออกซิเจนเกิดขึ้น ดังนั้นการที่เกลือเฟอริกจะเปลี่ยนเป็นเกลือเฟอรัสได้ก็ต่อเมื่อได้รับไฮโดรเจน จากปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในการทดลองนี้แสดงว่าเกลือเฟอริกต้องได้รับไฮโดรเจน ขณะเดียวกันมี O2 ในปฏิกิริยาด้วย เกลือเฟอริกจึงทำหน้าที่เป็นตัวรับไฮโดรเจน ซึ่งการค้นคว้าต่อมาพบว่ามีสารที่ทำหน้าที่เป็นตัวรับไฮโดรเจนอีกหลายชนิด เช่น เฟอริกไซยาไนด์และเมธีลีนบลู เป็นต้นซึ่งสามารถสรุปผลการทดลองนี้ได้ว่าไฮโดรเจนที่เกลือเฟอริกได้รับและ O2ที่เกิดขึ้นมาจาก H2O- สารประกอบที่ทำหน้าที่เป็นตัวรับไฮโดรเจนH - accepter) ในพืชคือ… NADP+(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate)
Nicolas Theodore de Soussure
พศ. 2347 นิโคลาส ธีโอดอร์ เดอโซซูร์ นักวิทยาศาสตร์ชาวสวิส ๆ ได้พิจารณาการค้นพบของ แวน เฮลมองท์ ที่แสดงให้เห็นว่า น้ำหนักของพืชเพิ่มขึ้นมากกว่าน้ำหนักของน้ำที่พืชได้รับ เขาสันนิษฐานว่า น้ำหนักที่เพิ่มขึ้นบางส่วนเป็นน้ำหนักของแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ที่พืชได้รับ และ ได้ทำการรวบรวมและศึกษาผลงานของนักวิทยาศาสตร์ในอดีตหลายๆ ท่าน โดยอาศัยความรู้พื้นฐานทางด้านเคมี
สมัยใหม่ ทำให้ได้ข้อสรุปเกี่ยวกับกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชดังต่อไปนี้
แร่ธาตุในดินมีความจำเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืช
น้ำไม่ใช่เพียงละลายแร่ธาตุในดินให้แก่พืชเท่านั้น แต่น้ำยังมีบทบาทสำคัญโดยตรงในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช
พืชจะคายแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์และแก๊สออกซิเจนในเวลากลางวัน และจะคายเฉพาะแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ในเวลากลางคืน แสดงว่าพืชหายใจตลอดเวลา แต่พืชมีการสังเคราะห์แสงเฉพาะเวลากลางวันหรือเมื่อได้รับแสง
เขาจึงสรุปว่า น้ำหนักที่เพิ่มขึ้นบางส่วนเป็นน้ำหนักของน้ำที่พืชได้รับ
นายสุวพงศ์ภัค สันติวรานุรักษ์ ชั้น ม. 4/8 เลขที่ 2
