เนื้อหา
การสังเคราะห์ด้วยแสงซึ่งเป็นกระบวนการที่พืชใช้คลอโรฟิลล์เพื่อเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นหน่วยเก็บข้อมูลที่กู้คืนได้ง่ายแบ่งออกเป็น 3 ประเภท ได้แก่ การสังเคราะห์ด้วยแสง C3, C4 และ CAM ความแตกต่างระหว่างสามประเภทคือรูปแบบและตำแหน่งที่เกิดขึ้นและแต่ละประเภทมีข้อดีและข้อเสีย
กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง
หนึ่งในกระบวนการที่สำคัญที่สุดสำหรับความต่อเนื่องของสิ่งมีชีวิตทุกรูปแบบบนโลกของเราคือการสังเคราะห์ด้วยแสงซึ่งพืชและสาหร่ายบางชนิดใช้พลังงานจากดวงอาทิตย์และกักเก็บไว้ในพันธะของน้ำตาล การสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นกระบวนการง่ายๆโดยต้องใช้น้ำคาร์บอนไดออกไซด์และแสงแดดเท่านั้น สูตรทางเคมีที่อธิบายเส้นทางการสังเคราะห์ด้วยแสงคือ 6CO2 + 6H2O (+ พลังงานแสงอาทิตย์) C6H12O6 + 6O2 กระบวนการผลิตออกซิเจนซึ่งจำเป็นสำหรับสัตว์ทุกชนิดในการหายใจ
การสังเคราะห์ด้วยแสง C3
พืช C3 มีจำนวนมากที่สุดในโลกและมีสภาพความสดชื่นและความชื้นที่ดีที่สุดภายใต้แสงปกติ การสังเคราะห์แสง C3 มีชื่อนี้เนื่องจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งถูกหายใจโดยพืชเพื่อเปลี่ยนแสงเป็นพลังงานสูงและน้ำตาลรวมอยู่ในสารประกอบสามคาร์บอน การสังเคราะห์ด้วยแสงเกิดขึ้นเมื่อคาร์บอนไดออกไซด์รวมตัวกับน้ำเพื่อผลิตน้ำตาลและออกซิเจนเป็นผลพลอยได้ น้ำตาลจะถูกเก็บและใช้เป็นแหล่งพลังงานและวัตถุดิบเพื่อทำหน้าที่ต่างๆเช่นการเจริญเติบโตและการผลิต การสังเคราะห์แสงเกิดขึ้นในทุกส่วนของใบในพืช C3
การสังเคราะห์ด้วยแสง C4
พืชประเภท C4 ได้แก่ ข้าวโพดอ้อยและหญ้าชนิดต่างๆ พืชเหล่านี้ดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ผ่านปากใบ (รูพรุนบนผิวใบที่ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เข้าสู่และน้ำและออกซิเจนออก) ในอัตราที่เร็วกว่าพืช C3 ทำให้คาร์บอนไดออกไซด์สามารถ ส่งมอบมากขึ้นทันทีสำหรับการสังเคราะห์แสงในเซลล์ภายใน C4 ระบุว่าคาร์บอนไดออกไซด์รวมอยู่ในสารประกอบสี่คาร์บอน พืชประเภทนี้ได้ปรับตัวให้เข้ากับสภาวะที่มีอุณหภูมิสูงและแสงจ้าเพื่อลดความเสียหายที่เกิดจากการแผ่รังสีแสง (กระบวนการที่เกิดขึ้นเมื่อระดับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ต่ำและเซลล์เผาผลาญออกซิเจนซึ่ง ชะลอการเจริญเติบโตของพืช)
Photosynth CAM
ประเภทที่สามเรียกว่าการสังเคราะห์ด้วยแสง CAM เนื่องจากคาร์บอนไดออกไซด์จะถูกกักเก็บไว้เป็นกรดในตอนกลางคืนเมื่อปากใบเปิด พืช CAM เช่น cacti และ agaves ทำงานได้ดีกว่าในสภาพแห้งแล้งซึ่งกรดจะถูกแบ่งออกเพื่อปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในระหว่างวันสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสงเมื่อปากใบปิด พืช CAM ได้พัฒนาวิธีการที่ช่วยให้พวกมันสามารถอยู่รอดและเติบโตได้ในสภาพที่พืชชนิดอื่น ๆ จะอยู่เฉยๆและถึงกับสูญเสียใบไป
คลอโรฟิลล์
คลอโรฟิลล์เป็นเม็ดสีที่สำคัญในการสังเคราะห์แสงเนื่องจากความสามารถในการดูดซับแสง ส่วนใหญ่ดูดซับแสงสีน้ำเงินและสีแดงทำให้พืชมีลักษณะเป็นสีเขียวในสายตามนุษย์และถ่ายโอนพลังงานแสงไปยังโมเลกุลของคลอโรฟิลล์ส่วนกลางเพื่ออำนวยความสะดวกในการสังเคราะห์แสง