การเปลี่ยนพลังงานแสงเป็นพลังงานเคมีในรูปของ NADPH และ ATP
อาศัยองค์ประกอบหลายอย่าง

พลังงานแสง

          แสงที่ใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงอยู่ในช่วงความยาวคลื่นประมาณ 380 ถึง
750 นาโนเมตรซึ่งเราสามารถมองเห็นเป็นแสงสีต่างๆ ได้ด้วยตาเปล่า แต่ละความยาวคลื่น
ของแสงมีพลังงานจำเพาะ คือมีค่าของควันตัมที่จำเพาะต่อหน่วยแสง (photon) นั้นๆ
แสงที่มีความยาวของคลื่นแสงสั้น เช่น แสงสีม่วง แต่ละหน่วยแสง จะมีพลังงานอยู่มากกว่า
แสงที่มีความยาวของคลื่นแสงยาว เช่น แสงสีแดง เป็นต้น





ภาพที่ 8.5 สเปคตรัมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า


           เมื่อแสงช่วงที่ตามองเห็น กระทบกับโมเลกุลของสารสี อิเล็กตรอนของโมเลกุล
จะถูกกระตุ้นให้กระโดดข้ามระดับพลังงานควอนตัม (excite) ก็ต่อเมื่อค่าควันตัมของแสง
มีความพอดีกับช่วงพลังงานที่อิเล็กตรอนต้องใช้ในการกระโดดไปยังสถานะที่สูงขึ้น
ดังนั้นการดูดแสงของสารจึงเกิดขึ้นพร้อมกับการกระตุ้นของอิเล็กตรอนของสารตัวนั้น
ซึ่งทำให้อิเล็กตรอนมีพลังงานสูงขึ้นหรือไวต่อการเกิดปฏิกิริยา โดยเฉพาะปฏิกิริยารีดักชัน

สเปคตรัมของสารและคลอโรฟิลล์

           สเปคตรัมของสารคือการแสดงความสามารถในการดูดแสงของสารที่ความยาวคลื่น
ต่างๆ สารที่เรามองเห็นว่ามีสีนั้นสามารถดูดแสงที่ตามองเห็นได้อย่างน้อยในบางช่วงคลื่น
หรือสามารถดูดแสงได้ทุกช่วงคลื่น โดยที่ความสามารถในการดูดแสงบางช่วงคลื่นดีกว่า
ช่วงคลื่นอื่นๆ หากสารมีสีดำนั่นแปลว่าสารนั้นสามารถดูดแสงได้หมดทุกช่วงคลื่นและดูด
เอาไว้ได้ทั้งหมดด้วยสารที่ดูดแสงได้บางช่วงคลื่นจะปรากฏเป็นสีต่างๆ ถ้าสารใดไม่
สามารถดูดแสงได้เลยสารนั้นจะมีสีขาว

     เหตุใดเราจึงมองเห็นใบไม้มีสีเขียว

           การที่เรามองเห็นคลอโรฟิลล์มีสีเขียวอมเหลืองเนื่องจากว่าคลอโรฟิลล์ดูดแสงสีเขียว-
เหลืองได้ไม่ดี แต่จะดูดแสงในช่วงแสงสีนำเงิน ซึ่งมีความยาวคลื่นประมาณ 420-460
นาโนเมตร และช่วงแสงสีแดงซึ่งมีความยาวคลื่น 630-660 นาโนเมตร ไว้ได้ดีมาก
ส่วนแสงสีเขียว-เหลืองจะสะท้อนหรือทะลุผ่านใบไม้ไป





ภาพที่ 8.6 การดูดแสงสีต่างๆ ของคลอโรพลาสต์


กลุ่มของสารสีที่ประกอบขึ้นเป็นระบบแสง

            บนเยื่อหุ้มไทลาคอยด์มีกลุ่มของสารสีที่ทำหน้าที่รับพลังงานจากแสง ที่เรียกว่า
สารสีเก็บเกี่ยวแสง (antenna complex) อยู่เป็นจำนวนมาก สารสีเก็บเกี่ยวแสงในพืชชั้นสูง
จะเป็นชนิดคลอโรฟิลล์ เอ คลอโรฟิลล์ บี และแคโรทีนอยด์ ซึ่งจะอยู่รวมกันเป็นกลุ่มๆ
กลุ่มของสารสีมี 2 ชนิด แต่ละชนิดมีความสามารถในการดูดกลืนพลังงานแสงที่ความยาว
คลื่นต่างกัน กลุ่มของสารสีที่สามารถรับพลังงานแสงในช่วงความยาวคลื่นสูงสุดที่
ประมาณ 700 นาโนเมตร เรียกว่า ระบบแสง I (photosystem I) หรือ P700
ส่วนกลุ่มสารสีที่ดูดกลืนพลังงานแสงสูงสุดในช่วงความยาวคลื่นที่ประมาณ 680 นาโนเมตร
เรียกว่า ระบบแสง II (photosystem II) หรือ P680 พลังงานแสงที่มีค่าควันตัมสูงจะต้อง
ถูกทอนลงมาจากการถ่ายพลังงานแสงในระบบเก็บเกี่ยวแสง พลังงานในส่วนที่สูญเสีย
ไปนั้นถูกเปลี่ยนเป็นพลังงานความร้อนบางส่วนและเป็นพลังงานแสงที่ถูกเรืองออกมา
เป็นบางส่วน


ภาพที่ 8.7 แสดงการทำงานของระบบแสงในคลอโรพลาสต์

ศูนย์เกิดปฏิกิริยา

           เมื่อสารสีเก็บเกี่ยวแสงดูดกลืนโฟตอน พลังงานจะถูกส่งทอดไปตามโมเลกุลของสารสี
เหล่านั้นจนกระทั่งถึงคลอโรฟิลล์ เอ ที่อยู่ในตำแหน่ง ศูนย์เกิดปฏิกิริยา
(reaction center)
ซึ่งนับเป็นจุดแรกของการเกิดปฏิกิริยาการสังเคราะห์ด้วยแสง
พลังงานที่ได้รับที่ศูนย์เกิดปฏิกิริยาของระบบแสงทั้งสองระบบจะทำให้อิเล็กตรอนของ
คลอโรฟิลล์มีพลังงานมากขึ้น จนหลุดออกจากโมเลกุลของคลอโรฟิลล์ อิเล็กตรอนที่หลุดออก
มานี้จะมีศักยภาพในการรีดิวซ์สูง มันจะเคลื่อนไปยังโมเลกุลที่มีศักย์รีดักชันต่ำกว่าตามระบบ
การขนส่งอิเล็กตรอน

 

 

 

ศัพท์เคมี    ศัพท์คณิตศาสตร์   ศัพท์ฟิสิกส์   

  บทความวิทยาศาสตร์      ศัพท์ชีววิทยา      สื่อการสอนฟิสิกส์      ศัพท์วิทยาศาสตร์

พจนานุกรมเสียง 1   แมว    วัว 1    วัว 2    วัว 3   

เหมียว   แกะ     พจนานุกรมภาพการ์ตูน

พจนานุกรมภาพเคลื่อนไหว   ดนตรี  Bullets แบบ JEWEL 

พจนานุกรมภาพต่างๆ  ภาพเคลื่อนไหวของสัตว์ต่างๆ  โลกและอวกาศ

อุปกรณ์และเครื่องมือต่างๆ

 

การเรียนการสอนฟิสิกส์ 2  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

 

 1. ไฟฟ้าสถิต   2.  สนามไฟฟ้า   3. ความกว้างของสายฟ้า 

4.  ตัวเก็บประจุและการต่อตัวต้านทาน 

5. ศักย์ไฟฟ้า   6. กระแสไฟฟ้า  7. สนามแม่เหล็ก   8.การเหนี่ยวนำ

9. ไฟฟ้ากระแสสลับ   10. ทรานซิสเตอร์  11. สนามแม่เหล็กไฟฟ้าและเสาอากาศ 

12. แสงและการมองเห็น

13. ทฤษฎีสัมพัทธภาพ 14. กลศาสตร์ควอนตัม   

15. โครงสร้างของอะตอม   16. นิวเคลียร์   

17. การสอนไฟฟ้าแม่เหล็กของมหาวิทยาลัยรังสิต

กลับหน้าสารบัญ

กลับหน้าแรกโฮมเพจฟิสิกส์ราชมงคล

ครั้งที่

เซ็นสมุดเยี่ยม

หนังสืออิเล็กทรอนิกส์