ปฏิบัติการ เรื่อง การสร้างอาหารของพืช

               วันที่ 28 สิงหาคม 2562 เวลา 13.50 - 14.30 น ณ ห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์ SMP  นักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 4 ขอความอนุเคราะห์ใช้ห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์ เพื่อใช้การเรียนการสอนปฏิบัติการใน  เรื่อง การสร้างอาหารของพืชส โดยมีอาจารย์ มุสลิม  ดือราแม เป็นครูผู้สอน และนักวิทยาศาสตร์เป็นผู้ช่วย

การสร้างอาหารของพืช  หรือ การสังเคราะห์แสง ( Photosynthesis )

                การสร้างอาหารของพืช  หรือ การสังเคราะห์แสง ( Photosynthesis ) คือ   กระบวนการนำเอาพลังงานแสงสว่างมาใช้ในการสร้างอาหารพวกคาร์โบไฮเดรตของพืชสีเขียว  จากวัตถุดิบคือก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ

                ผลที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาการสังเคราะห์ด้วยแสงคือ  น้ำตาลโมเลกุลเดี่ยว  น้ำและก๊าซออกซิเจน  ซึ่งสรุปเป็นสมการเคมีได้ดังนี้

                สมการการสังเคราะห์แสง

             

                

น้ำตาลโมเลกุลเดี่ยวที่เกิดขึ้นคือ  น้ำตาลกลูโคส (C₆H₁₂O₆ ) จะถูกเปลี่ยนเป็นแป้งและเก็บสะสมไว้ในส่วนต่าง ๆ  ของพืช เช่น  ใบ    ลำต้น    ราก     ผล  เมล็ด  เป็นต้น   เมื่อพืชต้องการน้ำตาลมาใช้ในการเจริญเติบโตอีกจึงเปลี่ยนเป็นน้ำตาลกลับมาใช้อีกครั้งหนึ่ง

                น้ำและก๊าซออกซิเจนที่เกิดขึ้นจากการสังเคราะห์ด้วยแสงจะถูกขับออกมาภายนอกทางปากใบ

ปัจจัยที่สำคัญในการสร้างอาหารของพืชมี  4  อย่างคือ

                1.  คลอโรฟิลล์ ( Chlorophyll )   เป็นสารประกอบพวกรงควัตถุ (โปรตีนชนิดหนึ่ง ) มีสีเขียว  มีคุณสมบัติทางเคมี  เป็นโปรตีนที่มีแมกนีเซียม ( Mg) เป็นองค์ประกอบอยู่ภายในโมเลกุล  ไม่ละลายน้ำแต่สามารถละลายได้ในตัวทำละลายอินทรีย์  ( Organic  solvent )  เช่น  เอธิลอัลกอฮอล์  (  Ethyl   alcohol )  อะซีโตน ( Acetone )  เอธิลอีเทอร์  (Ethyl  ether) คลอโรฟอร์ม (Chloroform )  พบได้ในพืชและสาหร่ายทุกชนิด  คลอโรฟิลล์มีอยู่หลายชนิด  เช่น  คลอโรฟิลล์  a  คลอโรฟิลล์   b  คลอโรฟิลล์  c   คลอโรฟิลล์  d   ซึ่งแต่ละชนิดจะมีส่วนประกอบและโครงสร้างโมเลกุลคล้ายคลึงกัน

                คลอโรฟิลล์ a เป็นคลอโรฟิลล์ที่พบในพืชและสาหร่ายมุกชนิด  มีสีเขียวแกมน้ำเงินเป็นคลอโรฟิลล์ที่มีความสำคัญที่สุดในกระบวนการสร้างอาหารของพืช  ทั้งนี้เพราะ สามารถนำพลังงานที่ได้รับไปใช้ได้โดยตรง  แต่คลอโรฟิลล์ชนิดอื่น ไม่สามารถนำไปใช้ได้โดยตรง  ต้องถ่ายทอดให้กับคลอโรฟิลล์  a อีกทอดหนึ่งก่อน  จีงสามารถนำไปใช้ได้  สาเหตุที่พวกคลอโรฟิลล์ต่าง ๆ  มีสีเขียว  เพราะมันดูดแสงสีเขียวจากแสงสว่างได้น้อยมากหรืออาจไม่ดูดเลย  แต่ดูดแสงสีอื่น ได้ดี ดังนั้นเมื่อแสงตกบนคลอโรฟิลล์แสงสีเขียวจึงจะสะท้อนออกมามากกว่าแสงสีอื่น ๆ ทำให้เรามองเห็นคลอโรฟิลล์มีสีเขียว

                2.  แสงสว่าง  ( Light )  มีบทบาทสำคัญต่อการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชในแง่ที่เป็นผู้ให้พลังงานสำหรับการเกิดปฏิกิริยาเคมีระหว่างน้ำและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งเป็นวัตถุดิบสำคัญในการสร้างน้ำตาลกลูโคส โดยมีคลอโรฟิลล์ทำหน้าที่เป็นตัวรับพลังงานแสง  และพืชทุกชนิดต้องการแสงเพื่อสร้างอาหารในปริมาณมากน้อยไม่เท่ากัน เพราะพืชบางชนิดไม่ต้องมีแสงมากก็สามารถเจริญเติบโตได้เป็นปกติ  เช่น  พืชที่ปลูกในที่ร่ม   แต่พืชบางชนิดต้องการแสงมากในการเจริญเติบโตเช่น  พืชดอก

                3.  ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์  ( CO₂ )  เป็นวัตถุดิบสำหรับการสร้างอาหารของพืชทำหน้าที่เป็นแหล่งคาร์บอน ( C ) สำหรับการสร้างสารประกอบคาร์โบไฮเดรต ( น้ำตาลและแป้ง )

                4. น้ำ  (H₂O ) เป็นวัตถุดิบสำหรับการสร้างอาหารของพืชโดยเป็นสารที่ให้ไฮโดรเจน               ( H  ) เพื่อรวมตัวกับคาร์บอน ( C )  ซึ่งได้จากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ( CO₂  ) แล้วสร้างเป็นสารอาหารคือ  คาร์โบไฮเดรต

ภาพประกอบการเรียนการสอน

           

          จากการทดลองทำให้นักเรียนเข้าใจถึงกระบวกการสังเคราะห์แสงมากขึ้นว่าการเป็นกระบวนการใข้พลังงานแสงอาทิตย์เป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำให้กลายเป็นสารประกอบประเภทคาร์โบไฮเดรต