Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
นักวิทยาศาสตร์ที่ค้นคว้าเกียวกับการสังเคราะห์แสงของพืช - Coggle Diagram
นักวิทยาศาสตร์ที่ค้นคว้าเกียวกับการสังเคราะห์แสงของพืช
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
Sam Ruben & Martin Kamen
วิธีการทดลองเพื่อพิสูจน์ให้เห็นว่า O2ที่ได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสงมาจากน้ำ ค.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 สาหร่ายจะสังเคราะห์ ด้วยแสง เกิด O2 ขึ้น นำ O2 ที่ได้จากการสังเคราะห์ด้วย แสงแล้วมาทดสอบพบว่า
ขวด ก. O2 ที่ได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสงเป็น 18O
ขวด ข. O2 ที่ได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสงเป็น O2 ธรรมดา
สรุปผลการทดลองได้ว่า… O2 ที่ได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสงมาจากโมเลกุลของน้ำ
WHIHELM ENGELMAN
จากการทดลองพบว่า แบคทีเรียที่ต้องการออกซิเจนมารวมกลุ่มกันที่บริเวณสาหร่ายได้รับแสง
สีแดงและสีน้ำเงิน เพราะทั้งสองบริเวณนี้สาหร่ายจะให้แก๊สออกซิเจน
ชาวเยอรมัน ในปี พ.ศ. 2438 หรือ ค.ศ. 1895การทดลองของเองเกลมันใช้ Aerobic bacteria และใช้ส่าหร่าย spirogyra ที่มีรงควัตถุเหมือนพืช เพื่อยืนยันว่าความยาวคลื่อ ณ แสงสีแดง และแสงสีม่วง ทำให้เกิดการสังเคราะห์มากที่สุด คือมีการปล่อย ออกซิเจนออกมามากสุดนั่นเอง
Jean Senebier
พ.ศ. 2325 (ค.ศ.1782) ฌอง ซีนีบิเยร์ (Jean Senebier) ค้นพบว่าแก๊สที่เกิดจากการลุกไหม้ และแก๊สที่เกิดจากการหายใจของสัตว์ เป็น แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ส่วนแก๊สที่ช่วยในการลุกไหม้และแก๊สที่ใช้ในการหายใจของสัตว์คือ แก๊สออกซิเจน
Daniel Arnon
ในปี พ.ศ. 2494 (ค.ศ. 1951) แดเนียล อาร์นอน (Daniel Arnon ) และคณะแห่งมหาวิทยาลัย แคลิฟอร์เนียที่เบิร์กเลย์ ได้ศึกษารายละเอียดเกี่ยวกับการทดลองของฮิลล์ อาร์นอนคิดว่าถ้าให้สาร บางอย่าง เช่น ADP หมู่ฟอสเฟต (Pi) NADP+ และ CO2 ลงไปในคลอโรพลาสต์ที่สกัดมาได้แล้ว ให้แสงจะมีปฏิกิริยาการสังเคราะห์ด้วยแสงจนได้น้ำตาลเกิดขึ้น
ต่อมาอาร์นอนได้ทำการทดลองเพื่อติดตามขั้นตอนของการเกิดปฏิกิริยา โดยควบคุมปัจจัยบาง อย่าง แล้วสังเกตผลการทดลองที่เกิดขึ้น อาร์นอนพบว่าถ้าให้สารต่างๆ ดังที่กล่าวมาแล้วยกเว้น คาร์บอนไดออกไซด์ ปรากฏว่าเกิดปฏิกิริยาเคมีขึ้นได้สารบางอย่างแต่ไม่มีการสร้างคาร์โบไฮเดรต อาร์นอนได้ทำการทดลองต่อไปอีก โดยให้ปัจจัยต่างๆ ดังที่ได้กล่าวมาแล้วแก่คลอโรพลาสต์ ยกเว้น CO2 และ NADP+ พบว่าเกิด ATP อย่างเดียวเท่านั้น ดังสมการ จากการทดลองนี้แสดงว่าคลอโรพลาสต์ที่ได้รับแสงจะสามารถสร้าง ATP ได้เพียงอย่างเดียว หรือสร้างทั้ง ATP NADPH+H+ และ O2 ก็ได้ ขึ้นอยู่กับว่าคลอโรพลาสต์นั้นจะได้รับ ADP และ Pi เท่านั้น หรือทั้ง NADP+ ADP และ Pi อาจสรุปได้ว่า พืชจะให้ NADPH+H+ และ O2 เมื่อได้รับ NADP+ ต่อมาอาร์นอนได้ทำการทดลองใหม่ โดยเติมแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ATP และ NADPH+H+ ลงไปในสารละลายของคลอโรพลาสต์ที่สกัดออกมาจากเซลล์แต่ ไม่ให้แสงสว่าง ผลปรากฏว่า มีน้ำตาลเกิดขึ้น แสดงว่าปัจจัยในการสังเคราะห์ คือ ATP และ NADPH+H+ ไม่ใช่แสง
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
พืชจะคายแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์และแก๊สออกซิเจนในเวลากลางวัน และจะคายเฉพาะแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ในเวลากลางคืน แสดงว่าพืชหายใจตลอดเวลา แต่พืชมีการสังเคราะห์แสงเฉพาะเวลากลางวันหรือเมื่อได้รับแสง
แร่ธาตุในดินมีความจำเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืช
น้ำไม่ใช่เพียงละลายแร่ธาตุในดินให้แก่พืชเท่านั้น แต่น้ำยังมีบทบาทสำคัญโดยตรงในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช
สรุป น้ำหนักที่เพิ่มขึ้นบางส่วนเป็นน้ำหนักของน้ำที่พืชได้รับ
Jan Ingen-Housz
สรุปผลการทดลอง การที่พืชจะเปลี่ยนอากาศเสีย เป็นอากาศดีได้นั้น พืชต้องใช้แสงด้วย
พศ. 2322 แจนอิเก็นฮูซ นายแพทย์ชาวดัทช์ ได้ทำการทดลองคล้ายกับ พริสต์ลีย์ และพิสูจน์ให้เห็นว่า
การทดลองของ พริสต์ลีย์ จะได้ผลก็ต่อเมื่อมีแสง
Robin Hill
ในปี ค.ศ. 1973 โรบิน ฮิลล์ (Robin Hill) ได้ทำการทดลองผ่านแสงเข้าไปในของผสมซึ่ง มีคลอโรพลาสต์ที่สกัดออกมาจากใบพืชพวกผักโขม และมีเกลือเฟอริกอยู่ด้วยปรากฏว่า เกลือเฟอริกเปลี่ยนเป็นเกลือเฟอรัส และมี O2เกิดขึ้นแต่ถ้าผ่านแสงเข้าไปในคลอโรพลาสต์ที่ไม่มีเกลือเฟอริกอยู่ด้วยจะไม่มีออกซิเจนเกิดขึ้น ดังนั้นการที่เกลือเฟอริกจะเปลี่ยนเป็นเกลือเฟอรัสได้ก็ต่อเมื่อได้รับไฮโดรเจน จากปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในการทดลองนี้แสดงว่าเกลือเฟอริกต้องได้รับไฮโดรเจน ขณะเดียวกันมี O2 ในปฏิกิริยาด้วย เกลือเฟอริกจึงทำหน้าที่เป็นตัวรับไฮโดรเจน ซึ่งการค้นคว้าต่อมาพบว่ามีสารที่ทำหน้าที่เป็นตัวรับไฮโดรเจนอีกหลายชนิด เช่น เฟอริกไซยาไนด์และเมธีลีนบลู เป็นต้น ซึ่งสามารถสรุปผลการทดลองนี้ได้ว่าไฮโดรเจนที่เกลือเฟอริกได้รับและ O2ที่เกิดขึ้นมาจาก H2O - สารประกอบที่ทำหน้าที่เป็นตัวรับไฮโดรเจน (H - accepter) ในพืชคือ… NADP+(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate)
Julius Sachs
ค.ศ. 1862 จูเลียส ซาซ (Julius Sachs) พบว่า
สารอินทรีย์ที่พืชสร้าง คือ น้ำตาล ซึ่งเป็นสารคาร์โบไฮเดรต
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 O2 ที่ได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชมาจาก H2O (เนื่องจากแบคทีเรีย ไม่ใช้ H2O ในการ สังเคราะห์ด้วยแสง จึงไม่เกิด O2 แต่เกิดซัลเฟอร์ (S) ออกมา) - แวน นีล( Van Niel) ได้เสนอสมมติฐานว่า…ในกระบวนการสร้างอาหารของพืชนั้น น่าจะคล้ายกับการสร้างอาหารของแบคทีเรีย ซึ่งแสง (light) มีบทบาทสำคัญคือ ทำให้โมเลกุล ของน้ำแตกตัวเป็น H+ กับ OH- จากนั้น H+ จะเข้าทำปฏิกิริยากับCO2 เกิดเป็นคาร์โบไฮเดรต ( CH2O ) ขึ้น
