e-book สังเคราะห์แสงเล่ม 1

1 คำนำ การจดั การเรยี นรวู้ ิทยาศาสตรเ์ ป็นภารกิจทสี่ าคญั ย่ิงของการเรยี นรู้วิทยาศาสตร์ กระบวนการจัดการเรยี นร้เู พอื่ ใหผ้ ้เู รียนมีความสามารถทางวิทยาศาสตรน์ ้ัน ครผู ูส้ อนจะต้องพฒั นา กระบวนการเรียนรู้อยา่ งเปน็ ระบบใหก้ บั ผู้เรียน สง่ เสริมให้ผูเ้ รยี นได้พัฒนาศักยภาพการเรยี นรขู้ อง ตนเองใหไ้ ด้มากที่สุดเท่าที่จะมากได้ และการพฒั นาศกั ยภาพการเรียนร้วู ิทยาศาสตรข์ องผูเ้ รียนเป็น การจดั กระบวนการเรยี นรทู้ เ่ี น้นผูเ้ รียนเป็นสาคญั ครผู ู้สอนสามารถออกแบบการจัดการเรียนรู้ใน ลกั ษณะต่าง ๆ ไดอ้ ยา่ งหลากหลาย เพื่อให้เอือ้ อานวยใหผ้ ู้เรียนได้ฝกึ ทักษะ กระบวนการคิดวเิ คราะห์ การเผชิญสถานการณ์และการประยุกต์ความรู้มาใชใ้ ห้เกิดประโยชนส์ ูงสุด ชดุ กิจกรรมการเรียนรู้ วทิ ยาศาสตร์ เพอ่ื ส่งเสริมทกั ษะการคิดวเิ คราะห์ หน่วย การสังเคราะห์ด้วยแสง แบ่งออกเป็น 5 ชดุ ใชเ้ วลาเรียนชดุ ละ 2 ช่วั โมง สาหรบั ชุดที่ 1 เร่อื ง การศึกษาค้นคว้าทเี่ ก่ยี วขอ้ งกับกระบวนการสังเคราะห์ ดว้ ยแสงนักเรียนจะได้ปฏิบัติกจิ กรรมการสบื คน้ จนเกิดองค์ความรู้ควบคกู่ บั ฝกึ ทกั ษะการคิดวเิ คราะห์ เก่ียวกบั การศกึ ษาค้นคว้าทเี่ ก่ยี วขอ้ งกับกระบวนการสังเคราะห์ดว้ ยแสง รายวิชา ชีววิทยาเพม่ิ เตมิ 3 รหัสวชิ า ว32243 กลุม่ สาระการเรียนรวู้ ทิ ยาศาสตร์ ช้นั มธั ยมศึกษาปีท่ี 5 นางวรรณภา อ่างทอง ตาแหน่ง ครู วทิ ยฐานะ ครูชานาญการพิเศษ โรงเรียนศรสี มเด็จพมิ พพ์ ฒั นาวิทยา

2 คำชแี้ จง เพ่ือใหก้ ารเรยี นการสอนเป็นไปตามลาดับข้ันตอนและเกดิ ความเข้าใจในการเรียน นกั เรยี นควรปฏิบัติตามขน้ั ตอน ดงั น้ี ทาแบบทดสอบก่อนเรยี น ทาแบบทดสอบหลงั เรียน ศกึ ษาสาระสาคญั และ จุดประสงคก์ ารเรียนรู้ ทาแบบฝกึ กิจกรรม เร่ือง ศกึ ษาค้นคว้าท่ี ศกึ ษาคน้ ควา้ ทีเ่ กี่ยวข้องกับกระบวนการ เกี่ยวข้องกบั กระบวนการสังเคราะห์ดว้ ยแสง สงั เคราะหด์ ว้ ยแสง ตอบคาถามเพอ่ื ส่งเสรมิ ทกั ษะ ทากิจกรรมคาถามชวนคิด การคิดวเิ คราะห์ ทากจิ กรรมการบนั ทึกข้อสรุป

3 สำรบัญ เรื่อง หนา้ คานา 2 คาชี้แจง 3 แบบทดสอบก่อนเรียน 5 1. สาระสาคัญ 7 2. จุดประสงคก์ ารเรยี นรู้ 7 3. การศกึ ษาค้นคว้าที่เกีย่ วขอ้ งกับกระบวนการสังเคราะหด์ ้วยแสง 8 9 3.1 ทากิจกรรมคาถามชวนคดิ 19 3.2 ทากจิ กรรมการบันทกึ ข้อสรปุ 20 ตอบคาถามเพอ่ื สง่ เสริมทกั ษะการคิดวิเคราะห์ 22 ทาแบบฝึกกจิ กรรม เรื่อง ศึกษาค้นคว้าที่เกย่ี วขอ้ งกบั กระบวนการสงั เคราะหด์ ว้ ยแสง 24 แบบทดสอบหลังเรียน 26 เฉลยแนวคาตอบบนั ทึกขอ้ สรุป 27 แนวการตอบคาถามเพอื่ สง่ เสรมิ ทกั ษะการคิดวเิ คราะห์ 28 เฉลยแบบฝกึ กจิ กรรม เรื่อง ศึกษาค้นควา้ ท่เี ก่ียวข้องกบั กระบวนการสังเคราะหด์ ้วยแสง 30 เฉลยแบบทดสอบกอ่ นเรยี น-หลงั เรียน 31 บรรณานุกรม

4 แบบทดสอบก่อนเรียน ชดุ กจิ กรรมกำรเรียนรู้วทิ ยำศำสตร์ เพื่อสง่ เสริมทักษะกำรคิดวเิ ครำะห์ หน่วย กำรสังเครำะห์ดว้ ยแสง ชุดท่ี 1 เรอ่ื ง กำรศึกษำคน้ ควำ้ ท่ีเก่ยี วข้องกบั กระบวนกำรสังเครำะหด์ ว้ ยแสง ขอ้ สอบ 10 ข้อ เวลำ 10 นำที คะแนนเต็ม 10 คะแนน คำสัง่ : ใหน้ ักเรียนทำเคร่อื งหมำยกำกบำท (X) ทับข้อทถ่ี ูกท่สี ดุ เพียงข้อเดียว 1. ขอ้ ใดกลา่ วไม่ถกู ตอ้ งเก่ียวกับการสังเคราะห์ดว้ ยแสง ก. แกส๊ ออกซิเจนจะเกดิ ข้ึนในช่วงท่มี แี สงเท่านั้น ข. แบคทเี รียบางชนิดสามารถสงั เคราะหด์ ้วยแสงได้โดยใช้ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) ค. พืชสีเขียวสามารถเปล่ยี นแก๊ส CO2 เปน็ สารอาหารได้ ไมว่ า่ จะมแี สงสวา่ งหรือไมก่ ต็ าม ง. ออกซเิ จนที่ไดจ้ ากกระบวนการสงั เคราะห์ดว้ ยแสง มาจากโมเลกุลของคารบ์ อนไดออกไซด์ 2. ขอ้ ใดกล่าวไมถ่ กู ต้องเกย่ี วกับปฏกิ ิรยิ า แสง คลอโรพลาสต์ + น้า + เกลือเฟอริก -----------> เกลอื เฟอรัส + ออกซิเจน ก. ปฏิกริ ยิ านี้ตอ้ งอาศัยนา้ ข. ปฏิกริ ิยานจ้ี ะขาดคลอโรพลาสตไ์ ม่ได้ ค. เกลอื เฟอรกิ ทาหน้าทีเ่ ป็นตวั ออกซิไดซ์ ง. ถา้ ปฏกิ ริ ยิ านขี้ าดแสงผลลพั ธท์ ่ไี ด้ยังคงเหมือนเดิม 3. จากการทดลองของโรบิน ฮิลล์ ดังปฏกิ ิรยิ าในข้อ 2 พบวา่ ไฮโดรเจนท่ีเกลือเฟอริกไดร้ ับน้ันมา จากท่ีใด ก. การถา่ ยโอนอิเลก็ ตรอน ข. การแตกตวั ของโมเลกลุ ของนา้ ค. การแตกตวั ของคลอโรพลาสต์ ง. การสลายโมเลกลุ ของคลอโรฟิลล์

5 4. จากสมการ CO2 + ATP + NADPH+H+ + คลอโรพลาสต์ -----------> นา้ ตาล + ADP ขอ้ ใดสรุปได้ถกู ตอ้ ง ก. น้าตาลเกิดจาก ATP และ NADPH+H+ ข. ปฏกิ ริ ิยาน้ตี ้องอาศยั แสงจงึ จะเกดิ น้าตาล ค. น้าตาลสามารถเกิดขนึ้ ได้โดยไม่ตอ้ งอาศัยคลอโรพลาสต์ ง. CO2 ATP NADPH+H+ จาเปน็ สาหรับการสร้างน้าตาล 5. กระบวนการสงั เคราะหด์ ้วยแสงของพืชถือว่ามีการเปลย่ี นแปลงพลงั งานอยา่ งไร ก. พลงั งานแสงเป็นพลังงานกล ข. พลงั งานแสงเปน็ พลังงานเคมี ค. พลังงานความร้อนเป็นพลังงานเคมี ง. พลังงานแสงเปน็ พลังงานความรอ้ น 6. สารใดทีเ่ ป็นผลลพั ธ์จากกระบวนการสงั เคราะห์ด้วยแสง ก. นา้ ตาลและออกซิเจน ข. ไนโตรเจนและออกซิเจน ค. คลอโรฟิลลแ์ ละออกซิเจน ง. น้าและคาร์บอนไดออกไซด์ 7. พลังงานจากแสงอาทติ ย์ท่ีคลอโรฟลิ ลจ์ ับไว้จะถกู นาไปใช้อยา่ งไร ก. ใชใ้ นการสลายน้า ข. ใช้ในการสลาย ATP และกลูโคส ค. ใชส้ ลายคาร์บอนไดออกไซดแ์ ละนา้ ง. ใช้ในการตรึงคารบ์ อนไดออกไซดแ์ ละนา้ 8. เราจะสามารถตรวจสอบได้โดยวิธีใดว่าหลังจากการสังเคราะห์ด้วยแสง 5 วินาที จะมี PGA เกิดขึน้ ก. ยบั ย้ังการเกดิ โฟโตไลซสิ ข. ใช้ H2O ที่ประกอบดว้ ย 18O ค. ใช้ CO2 ทปี่ ระกอบด้วย C14 ง. ยับยั้งกระบวนการ CO2 – fixation

6 9. ในการสังเคราะหด์ ้วยแสงของพชื มีการใชน้ ้าและคาร์บอนไดออกไซดเ์ ป็นวตั ถดุ ิบนกั เรยี นคิดวา่ แบคทเี รียชนดิ ทส่ี ังเคราะหด์ ว้ ยแสงได้ ใช้วัตถุดิบอะไรในการสังเคราะห์ด้วยแสง ก. ไฮโดรเจนซัลไฟด์กับน้า ข. ไฮโดรเจนซัลไฟด์เทา่ นั้น ค. ไฮโดรเจนซลั ไฟดก์ บั กามะถัน ง. ไฮโดรเจนซลั ไฟดก์ ับคาร์บอนไดออกไซด์ 10. กระบวนการในขอ้ ใดเกี่ยวขอ้ งกบั กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง ก. สลายสารทมี่ พี ลังงานศักย์สูง ข. ทาลายสารทีม่ ีพลงั งานศักย์ต่า ค. สร้างสารทีม่ พี ลงั งานศกั ย์สูง ง. สงั เคราะห์สารทีม่ พี ลงั งานตา่

7 ชดุ กจิ กรรมกำรเรยี นรู้วทิ ยำศำสตร์ เพือ่ สง่ เสรมิ ทักษะกำรคดิ วเิ ครำะห์ หนว่ ย กำรสังเครำะห์ดว้ ยแสง ชุดที่ 1 เรอ่ื ง กำรศึกษำคน้ ควำ้ ท่ีเก่ยี วขอ้ งกบั กระบวนกำรสงั เครำะห์ดว้ ยแสง ...1. สำระสำคญั ... จากการศึกษาค้นคว้าที่เกี่ยวข้องกบั กระบวนการสงั เคราะหด์ ว้ ยแสง สรปุ ไดเ้ ปน็ 2 ขัน้ ตอนใหญ่ ๆ คอื 1. ปฏิกิรยิ ำที่ตอ้ งใชแ้ สง (light reaction) เปน็ กระบวนการทจี่ าเปน็ ตอ้ งใชแ้ สงโดยตรงเพอ่ื ทาใหโ้ มเลกุลของน้าถูกแยกสลาย ซง่ึ ผลิตภณั ฑท์ ่ไี ด้คอื แกส๊ ออกซิเจน ATP และ NADPH+H+ 2. ปฏกิ ิรยิ ำที่ไมต่ ้องใช้แสง (dark reaction) เป็นกระบวนการที่ไม่จาเป็นตอ้ งใชแ้ สงโดยตรงและ เป็นกระบวนการทีเ่ กิดหลงั ปฏิกริ ิยาทีต่ ้องใช้แสงเพราะจะต้องรับ ATP และ NADPH+H+ จากปฏกิ ิรยิ าทใ่ี ช้ แสงและคารบ์ อนไดออกไซด์ แม้ไมไ่ ด้รับแสงกเ็ กิดนา้ ตาลได้ ...2. จดุ ประสงคก์ ำรเรียนรู้... ดำ้ นควำมรู้ นักเรียนสามารถอธบิ ายวธิ ีการทดลองและสรุปผลการทดลองของนกั วทิ ยาศาสตร์ทศ่ี ึกษาค้นควา้ เก่ียวกบั กระบวนการสงั เคราะหด์ ว้ ยแสงได้ ดำ้ นทกั ษะ 1. นกั เรียนมีความสามารถในการจาแนกแยกแยะระหวา่ งปฏกิ ริ ิยาการสงั เคราะห์ดว้ ยแสงของพชื และปฏิกริ ยิ าการสงั เคราะหด์ ้วยแสงของแบคทีเรยี 2. นกั เรียนมีความสามารถในการเปรียบเทยี บวัตถดุ บิ ท่ใี ชแ้ ละผลลัพธ์ที่เกิดข้นึ ระหว่างการ สงั เคราะหด์ ้วยแสงของพืชและการสงั เคราะหด์ ้วยแสงของแบคทีเรีย 3. นกั เรียนสามารถบอกความสมั พันธ์ของวัตถุดบิ ท่ใี ช้และผลลพั ธ์ทเ่ี กดิ ข้ึนของปฏิกิรยิ าการ สังเคราะห์ด้วยแสง 4. นกั เรียนมีความสามารถในการใหเ้ หตุผลได้วา่ เพราะเหตใุ ดการสงั เคราะห์ด้วยแสง จงึ จาเปน็ ต้องใชแ้ กส๊ คารบ์ อนไดออกไซด์

8 ด้ำนคุณธรรมจริยธรรม 1. นักเรยี นมีความรับผดิ ชอบในการทางาน 2. นกั เรยี นมีความซื่อสัตย์และตรงต่อเวลา 3. นักเรียนมีความกระตือรือร้นในการใฝร่ ู้ใฝเ่ รียน พร้อมแล้วไปศึกษาเน้อื หา ด้วยกันดีกวา่ นะคะ

9 ...3. กำรศกึ ษำคน้ คว้ำที่เกี่ยวขอ้ งกบั กระบวนกำรสังเครำะหด์ ว้ ยแสง... ความรเู้ กีย่ วกบั กระบวนการสงั เคราะห์ดว้ ยแสงในปจั จุบนั เปน็ ความรู้ทไี่ ดจ้ ากผลการศึกษาค้นคว้า ของนกั วทิ ยาศาสตร์หลายยคุ หลายสมัยสงั่ สมต่อเนอื่ งกันมา ทาใหไ้ ดร้ บั ความรู้ขอ้ มูลและหลกั ฐาน ตา่ ง ๆ เพิม่ ข้ึนเปน็ ลาดับ 1. กำรศึกษำค้นคว้ำของ ฌอง แบบตสิ ท์ แวน เฮลมองท์(Jean Baptiste Van Helmont) ในปี พ.ศ. 2191 (ค.ศ. 1648) ได้มีการพิมพ์ผลงานของฌอง แบบติสท์ แวนเฮลมองท์ (Jean Baptiste Van Helmont) นักวิทยาศาสตรช์ าวเบลเยียมท่ีทาการทดล องทางชีววิทยา โดยการปลูกต้นหลิวหนัก 5 ปอนด์ในถังใบใหญ่ที่บรรจุดินซ่ึงทาให้แห้งสนิทหนัก 200 ปอนด์แล้วปดิ ฝาถงั ระหวา่ งทาการทดลองได้รด น้าต้นหลวิ ท่ปี ลูกไว้ทกุ วันด้วยนา้ ฝนเปน็ ระยะเวลา 5 ปี ต้นหลิวเจริญเตบิ โตข้นึ มาก เมอ่ื นาต้นหลวิ ทไี่ ม่มดี ิน ตดิ อย่ทู ่ีรากไปชัง่ น้าหนัก ปรากฏวา่ ตน้ หลิวหนกั 169 ปอนด์ 3 ออนซ์ (ตวั เลขนีไ้ ม่ได้รวมน้าหนักใบซึ่งรว่ งไป แต่ละปี) และเมื่อนาดินในถังไปทาให้แห้งแล้วนาไปช่ัง ปรากฏว่ามีน้าหนักน้อยกว่าดินท่ีใช้ก่อนทาการ ทดลองเพียง 2 ออนซ์เทา่ น้ัน ใหน้ กั เรยี นศึกษาการทดลองจากรปู ท่ี 1.1 รูปที่ 1.1 การทดลองของ ฌอง แบบตสิ ท์ แวน เฮลมองท์ ทมี่ า : www. sakolraj.ac.th (อ้างอิงมาจาก Moore, R., 2014) วนั ที่สืบค้น 25 / 02 / 2562

10 แวน เฮลมองท์ได้สรปุ ผลการทดลองว่านา้ หนักของตน้ หลวิ ท่ีเพิม่ ขึ้นมาจากน้าเพียงอย่างเดยี ว โดยที่เขาไม่ไดน้ กึ ถึงแก๊สในอากาศและดนิ ความจรงิ แล้วน้าหนกั ของดินทีห่ ายไปน้นั ก็เป็นส่วนทพ่ี ชื นาไป ใช้ในการดารงชวี ิตและจาเปน็ ตอ่ การเจริญเตบิ โตซงึ่ มสี ว่ นทาให้นา้ หนกั เพิ่มขึ้นด้วย จากการศกึ ษา ทาใหเ้ ราทราบวา่ นา้ หนักของต้นหลวิ ที่เพิ่มข้ึนจากเดิมคอื 5 ปอนด์มาเปน็ 169 ปอนด์ 3 ออนซน์ ้นั มาจากนา้ (ทีร่ ดหรอื จากดิน) CO2 จากอากาศรวมทัง้ แรธ่ าตุตา่ ง ๆ ในดิน คำถำมชวนคิด 1. เหตใุ ดจงึ ต้องปิดฝาถงั ตลอดเวลาและจะเปิดเฉพาะตอนรดนา้ เทา่ น้ัน ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 2. แวน เฮลมองท์ สรุปวา่ น้าหนกั ของต้นหลิวท่ีเพม่ิ ขน้ึ มาจากนา้ เท่านัน้ นกั เรยี นเห็นด้วย กบั ขอ้ สรุปนี้ หรอื ไม่ เพราะเหตุใด ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. เย่ยี มเลยค่ะ ศึกษาหัวข้อ ตอ่ ไปเลยนะคะ

11 2. กำรศึกษำคน้ ควำ้ ของโจเซฟ พรสิ ตล์ ีย์ (Joseph Priestley) ในปี พ.ศ. 2315 (ค.ศ. 1772) โจเซฟ พริสต์ลีย์ (Joseph Priestley) นักวิทยาศาสตรช์ าวอังกฤษ ได้พิมพผ์ ลงานท่ีทาการทดลอง โดยจดุ เทียนไขไว้ในครอบแก้วปรากฏวา่ สกั ครูเ่ ทียนไขกด็ ับและเม่ือใส่หนูเข้า ไปในครอบแก้ว ครู่ตอ่ มาหนูกต็ าย เม่อื นาหนูท่มี ีชีวติ ไปไว้ในครอบแก้วเดิมท่ีเทียนไขดับปรากฏวา่ หนตู าย เกือบทันทีและเมื่อจดุ เทยี นไขแลว้ นาไปใส่ในครอบแก้วเดิมท่ีหนูตายอยแู่ ล้ว ปรากฏวา่ เทยี นไขดับเกือบทันที อากาศทหี่ นูหายใจออกมาและอากาศที่ทาใหเ้ ทยี นไขดบั ในสมัยน้ันเรียกว่า \"อากาศเสีย\" สง่ิ ท่สี งสยั ในยคุ นั้น ก็คือคนและสัตว์อื่น ๆ เป็นจานวนมากกาลังหายใจอยู่ตลอดเวลาและยังมีการเผาไหม้ สิ่งต่าง ๆ ถ้าเป็น เชน่ นั้นไปเร่อื ย ๆ ในท่ีสดุ อากาศทใี่ ชใ้ นการหายใจหรือชว่ ยในการลุกไหม้ไม่ถูกทาลายให้หมดไปหรือ เขาได้ ทดลองนาหนูใส่ไว้ในครอบแก้วเดียวกันกับพืชสีเขียว ปรากฏว่าท้ังพืชและหนูสามารถมีชีวิตอยู่ได้ ให้ นักเรียนศกึ ษาการทดลองจากรปู ท่ี 1.2 รูปท่ี 1.2 การทดลองของโจเซฟ พริสต์ลีย์ ทีม่ า : www. sakolraj.ac.th (อ้างองิ มาจาก Moore, R., 2014) วนั ท่ีสบื ค้น 25 / 07 / 2562 คำถำมชวนคิด จากการทดลองนี้ โจเซฟ พริสตล์ ยี ์ สรปุ วา่ แก๊สทท่ี าให้เทียนไขดบั เป็นแกส๊ ท่ที าใหห้ นตู าย และแก๊สทท่ี าใหเ้ ทียนไขลกุ ไหม้เปน็ แกส๊ ทจ่ี าเปน็ ต่อการดารงชวี ติ ของหนู นกั เรยี นเห็นดว้ ยกับขอ้ สรปุ ของ พริสต์ลีย์ หรือไม่ เพราะเหตใุ ด ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

12 บังเอิญคร้งั หนงึ่ พริสตล์ ยี ์ไดน้ าเอาพชื สเี ขียวใสใ่ นครอบแก้วทีเ่ คยจุดเทียนไขเอาไว้กอ่ นแล้วอกี 10 วัน ต่อมา เมือ่ จดุ เทียนไขในครอบแกว้ นนั้ ใหม่ ปรากฏวา่ เทียนไขลุกไหม้อยู่ไดร้ ะยะหนง่ึ โดยไม่ดบั ทนั ที หลายคร้ัง ที่ พรสิ ตล์ ีย์ไดแ้ บ่งอากาศหลังจากเทียนไขดบั แล้วออกเปน็ 2 สว่ นนาพืชใสไ่ ว้ในส่วนหนึ่งและอีกส่วนหนงึ่ ใส่แต่ แก้วบรรจุน้า ทิง้ ไว้ระยะหน่ึงแล้วจดุ เทียนไข พบว่าเทยี นไขลุกไหม้ไดร้ ะยะหนึ่ง ในอากาศส่วนแรก แต่จะดับ ทันทีในอากาศส่วนที่สอง หลังจากน้ันเขาได้ศึกษาคุณสมบัติของแก๊สและอากาศ และทราบว่า \"อากาศดี\" ช่วยในการเผาไหม้และการหายใจของสัตว์แต่การหายใจของสัตว์และการเผาไหม้ของเทียนไขทาให้เกิด \"อากาศเสยี \" ใหน้ ักเรียนศึกษาการทดลองจากรปู ที่ 1.3 รูปที่ 1.3 การทดลองเพิ่มเตมิ ของโจเซฟ พรสิ ตล์ ยี ์ ท่ีมา : www. sakolraj.ac.th (อ้างองิ มาจาก Moore, R., 2014) วนั ที่สบื ค้น 25 / 03 / 2562 คำถำมชวนคิด เหตใุ ดพริสต์ลยี จ์ ึงแบง่ อากาศทไ่ี ดจ้ ากเทยี นไขลกุ ไหมแ้ ละดบั แล้วออกเป็น 2 ส่วนแลว้ นาไปทดลองตอ่ ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… *พริสต์ลีย์ ไม่ได้ย้าถึงความสาคัญของส่วนท่ีมีสีเขียวของพืช ในการที่สามารถทาให้อากาศดีขึ้นและไม่ได้ คานงึ ถงึ วา่ พชื จะมีความสามารถในการทาให้อากาศดีขึ้นได้ก็ต่อเมื่อพืชได้รับ แสงสว่างเท่าน้ัน

13 3. กำรศึกษำคน้ ควำ้ ของ แจน อนิ เกน็ ฮูซ (Jan Ingen Housz) พ.ศ. 2322 (ค.ศ. 1779) แจน อินเก็น ฮูซ (Jan Ingen Housz) นายแพทย์ชาวดัทช์ ได้พิสูจน์ให้ เห็นว่าการทดลองของพริสต์ลยี จ์ ะไดผ้ ลก็ต่อเม่ือพชื ไดร้ บั แสงสว่าง และเฉพาะสว่ นสเี ขียวของพืชเท่านั้นท่ีมี ประสิทธภิ าพในการเปลี่ยน \"อากาศเสีย\" ให้เป็น \"อากาศดี\" คอื ถ้ามีแสงสวา่ งพืชสเี ขียวสามารถเปลีย่ นแก๊ส CO2 เป็นสารอาหารและ O2ได้ จากความรทู้ างวชิ าเคมีซง่ึ พฒั นาขึ้นอย่างรวดเรว็ ในระยะใกลเ้ คียงกบั ทพ่ี รสิ ตล์ ยี ์และอนิ เกน็ ฮูซ ทดลองนั้น พบว่าแก๊สท่ีเกดิ จากการลุกไหม้และแก๊สที่เกิดจากการหายใจออกของสตั วเ์ ป็นแก๊สชนิดเดียวกัน คือคาร์บอนไดออกไซด์ ส่วนแก๊สที่ช่วยในการลุกไหม้และใช้ในการหายใจของสัตว์ คือ ออกซิเจนแสดงว่าเมื่อ พชื ไดร้ ับแสง พชื จะนาแกส๊ คารบ์ อนไดออกไซดเ์ ข้าไป และปลอ่ ยแก๊สออกซเิ จนออกมา แสง O2 CO2 พชื ใหน้ กั เรยี นศกึ ษาการทดลองจากรูปท่ี 1.4 รปู ที่ 1.4 การทดลองของแจน อินเก็น ฮูซ ทีม่ า : www. sakolraj.ac.th (อา้ งอิงมาจาก Moore, R., 2014) วันท่สี บื ค้น 25 / 03 / 2557 และในปี พ.ศ. 2329 อนิ เก็น ฮูซ ยังค้นพบเพ่ิมเติมอีกวา่ พชื เกบ็ ธาตุคารบ์ อนไวใ้ นรปู ของสารอินทรีย์ คำถำมชวนคิด จากการทดลองน้ีสามารถสรปุ ได้ว่าอยา่ งไร …………………………………………………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………………………

14 4. กำรศกึ ษำค้นคว้ำของ นโิ คลำส ธโี อดอร์ เดอ โซซูร์ (Nicolas Theodore de Soussure) พ.ศ. 2347 นักวิทยาศาสตร์ช่อื นโิ คลาส ธีโอดอร์ เดอ โซซรู ์ (Nicolas Theodore de Soussure) ได้ ทาก ารทดลองให้เห็ นว่าน้ าหนั กขอ งพืชที่ เพ่ิม ขึ้นม ากกว่ าน้าห นักข องแก๊ สคาร์บ อนไ ดออกไซด์ ที่ได้รั บ เขาจงึ สรุปว่านา้ หนักทเ่ี พ่มิ ขน้ึ บางสว่ นเป็นนา้ หนกั ของน้าท่ีพืชไดร้ บั พชื สีเขยี ว CO2 + H2O -----------------> สารอนิ ทรยี ท์ มี่ คี ารบ์ อนเป็นองคป์ ระกอบ + O2 แสงสวา่ ง จากการทดลองโดยการวิเคราะหท์ างเคมใี นเวลาตอ่ มา พบว่าสารอนิ ทรีย์ท่ีได้จากการสร้าง อาหารของพชื คอื สารประเภทคารโ์ บไฮเดรต จากผลการศกึ ษาคน้ คว้าจงึ เขียนสรุปกระบวนการ สร้างคาร์โบไฮเดรตไดด้ ังนี้ พชื สีเขยี ว CO2 + H2O ----------------------> C6H12O6 + O2 แสงสว่าง จากการศึกษาต่อมาพบว่าคารโ์ บไฮเดรตท่ีได้คือน้าตาล โดยทั่วไปจะเขียนสูตรของน้าตาลโมเลกุลเดี่ย ว คือน้าตาลเฮกโซส (C6H12O6) แทนคาร์โบไฮเดรต การสรา้ งคาร์โบไฮเดรตของพชื ทอี่ าศัยแสงดังทไ่ี ด้กลา่ ว มาน้ีเรยี กว่า กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง (photosynthesis) พืชใช้นา้ ตาลที่ได้จากกระบวนการนี้เป็น วัตถุดิบในการสร้างคาร์โบไฮเดรตรูปอ่ืนรวมท้ังสารอาหารอื่นๆ เช่น ไขมัน โปรตีน เป็นต้นและนาไปใช้ใน กจิ กรรมตา่ งๆ ของพชื 5. กำรศึกษำคน้ ควำ้ ของ แวน นีล (Van Niel) ในปี พ.ศ. 2473 (ค.ศ. 1930) แวน นลี (Van Niel) แห่งมหาวทิ ยาลัยสแตนฟอร์ดได้พบว่าแบคทีเรีย บางชนิด สามารถสังเคราะห์ด้วยแสงได้โดยไม่ใช้น้า แต่ใช้ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) แทนผลที่ได้จากการ สังเคราะหด์ ้วยแสงแทนทีจ่ ะได้ออกซเิ จนกลับได้ซลั เฟอร์ (S)

15 สารสี CO2 + 2H2S ----------------------> (CH2O) + H2O + 2S แสงสว่าง คำถำมชวนคิด นักเรียนคิดว่าซลั เฟอร์มาจากการสลายตัวของสารใด ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………….. แวน นลี จงึ เสนอสมมตฐิ านวา่ ในกระบวนการสรา้ งคารโ์ บไฮเดรตของพชื น้ันนา่ จะคลา้ ยคลงึ กับการสร้างคารโ์ บไฮเดรตของแบคทีเรยี คอื ในการสังเคราะห์ด้วยแสงของพชื โมเลกลุ ของนา้ ถกู แยกสลายได้ออกซเิ จนเปน็ อสิ ระ สมมตฐิ านของ แวน นีล ไดพ้ ิสูจนว์ า่ ถกู ต้องกต็ ่อเมือ่ เทคนิคการใชส้ ารกัมมนั ตรงั สีได้เจรญิ ขนึ้ ในราวปี ค.ศ. 1941 นักชีววิทยาชาวอเมริกนั กล่มุ หนง่ึ ไดท้ าการทดลองพสิ ูจน์โดยนาสาหร่ายคลอเรลลา (chlorella) ซง่ึ เป็นสาหรา่ ยสเี ขียวชนิดหน่งึ และออกซิเจนทีเ่ ป็นสารไอโซโทป (isotope) หนัก คือ 18O มาใช้ในการทดลอง โดยทาการทดลองดังน้ี 1. ใส่สาหร่ายปรมิ าณเทา่ กนั ลงในขวดแก้ว 2 ใบ (ขวดที่ 1 และ ขวดท่ี 2) 2. ใสน่ า้ และคาร์บอนไดออกไซด์ลงในขวดท้งั สอง ดงั น้ี ขวดที่ 1 ใส่คาร์บอนไดออกไซด์ท่ปี ระกอบด้วยออกซิเจนปกติ (CO2) และใส่นา้ ท่ี ประกอบด้วยออกซเิ จน 18O (H218O) ขวดที่ 2 ใสค่ าร์บอนไดออกไซดท์ ป่ี ระกอบด้วยออกซเิ จน 18O (C18O2) และใสน่ า้ ที่ ประกอบดว้ ยออกซิเจนปกติ (H2O)

16 3. นาขวดท้ังสองไปต้งั ไว้ในทม่ี แี สง ดงั รูปท่ี 1.5 ขวดที่ 1 ขวดท่ี 2 CO2 18 O2 C18O2 O2 H2 18 O H2 O รปู ท่ี 1.5 การทดสอบสมมตฐิ านของ แวน นลี ท่มี า : www. sakolraj.ac.th (อา้ งองิ มาจาก Moore, R., 2014) วนั ที่สืบค้น 25 / 03 / 2562 เมอ่ื สาหรา่ ยไดร้ ับแสงก็จะให้ออกซิเจนออกมาทั้งสองขวดแต่เม่ือนาออกซิเจนท่ีเกิดขน้ึ มาทดสอบ ปรากฏว่าออกซิเจนจากขวดแรกเท่านั้นเป็น H2O18 ส่วนจากขวดที่สองเป็นออกซิเจนปกติจึงสรุปได้ว่า ออกซิเจนท่ไี ดจ้ ากกระบวนการสงั เคราะห์ด้วยแสง มาจากโมเลกลุ ของน้า สมการเคมีของกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงซึ่งใชอ้ อกซเิ จนทีเ่ ปน็ ไอโซโทปหนัก ดงั น้ี 6CO2 + 6H2O18 พืชสเี ขยี ว --------------------> C6H12O6 + 6O218 แสงสวา่ ง จากสมการจะเห็นได้วา่ ออกซเิ จนอสิ ระมาจากน้า แตน่ ้า 6 โมเลกุลมีออกซเิ จนเพยี ง 6 อะตอม แต่มีออกซิเจนอิสระถงึ 12 อะตอม ต่อมามีการคน้ พบวา่ ในกระบวนการสังเคราะห์ดว้ ยแสงมีน้าเกิดข้นึ ด้วย ดงั นน้ั สมการสงั เคราะห์ดว้ ยแสงจะเป็น ดงั น้ี 6CO2 + 12H2O พชื สีเขยี ว -------------------> C6H12O6 + 6O2 + 6 H2O แสงสวา่ ง

17 สมการข้างตน้ เป็นการอธบิ ายในแง่ของหลกั การทางเคมี แต่ไม่ได้อธบิ ายกระบวนการตา่ งๆท่ี เกดิ ข้นึ ในการสงั เคราะห์ด้วยแสง กอ่ นสน้ิ ศตวรรษที่ 19 มคี วามรเู้ ก่ียวกบั การสงั เคราะหด์ ้วยแสงเพยี งวา่ พชื สามารถสรา้ ง คารโ์ บไฮเดรตเมอ่ื มแี สงสว่างโดยใช้คาร์บอนไดออกไซดแ์ ละน้าเป็นวตั ถุดบิ 6. กำรศึกษำของ โรบิน ฮลิ ล์ (Robin Hill) ในปี พ.ศ. 2475 (ค.ศ. 1932) โรบิน ฮิลล์ (Robin Hill) ทาการทดลองผา่ นแสงเข้าไปในของผสม ซง่ึ มีเกลือเฟอริกและคลอโรพลาสต์ที่สกัดออกมาจากผักโขม ปรากฏว่าเกลือเฟอรกิ เปล่ียนเป็นเกลือเฟอรัส และมอี อกซเิ จนเกิดขน้ึ แสง คลอโรพลาสต์ + น้า + เกลือเฟอริก -----------> เกลอื เฟอรัส + ออกซเิ จน แตถ่ า้ ในของผสมไมม่ ีเกลอื เฟอริกกจ็ ะไมเ่ กดิ แก๊สออกซเิ จน คลอโรพลาสต์ น้า -------------------> ไม่เกิดแกส๊ ออกซเิ จน แสงสวา่ ง ให้นักเรียนศึกษาการทดลองจากรูปท่ี 1.6 รูปที่ 1.6 การทดลองของโรบนิ ฮลิ ล์ ท่ีมา : www. sakolraj.ac.th (อ้างองิ มาจาก Moore, R., 2014) วันทส่ี ืบคน้ 25 / 03 / 2562

18 คำถำมชวนคิด 1. เกลอื เฟอรกิ (Fe3+) เปล่ียนไปเปน็ เกลอื เฟอรัส (Fe2+)ได้ เพราะเหตใุ ด และ เกลือเฟอริกทาหน้าที่อะไรในปฏกิ ิรยิ า ………………………………………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………….……….……….……………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… 2. ถ้าไม่มีตัวรบั อเิ ล็กตรอน น้าจะแตกตัวไดแ้ ก๊สออกซเิ จนหรือไม่ ……………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………….……….……….……………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… จากการค้นคว้าต่อมาพบว่าในพืชมีสารที่ทาหน้าที่เป็นตัวออกซิไดส์หลายชนิด เช่น นิโคตินาไมด์ อะดนี นี ไดนิวคลีโอไทดฟ์ อสเฟต (nicotinamide adenine dinucleotide phosphate : NADP+) จากการทดลองของฮิลล์ สรุปได้ว่าเม่ือคลอโรพลาสต์ไดร้ ับพลังงานจากแสงและมสี ารรับอิเล็กตรอนอยู่ ด้วย น้าก็จะแตกตัวให้ออกซิเจนได้โดยไม่จาเป็นต้องมีคาร์บอนไดออกไซด์ การทดลองของฮิลล์คร้ังนี้ กอ่ ให้เกิดการตนื่ ตัวกันมาก เพราะปฏิกิริยาท่ีเขาทดลองนี้มีการปลดปล่อยแก๊สออกซิเจนเชน่ เดียวกับพืช แตใ่ นการทดลองของเขาใชเ้ พียงคลอโรพลาสต์ ซ่งึ เป็นออรแ์ กเนลล์ของเซลล์พชื เท่านนั้ จากการทดลองนีจ้ ึง นาไปสู่แนวความคิดว่าปฏิกิรยิ าการสังเคราะห์ดว้ ยแสงน่าจะมีอย่างน้อย 2 ขั้นตอนใหญ่คือขั้นที่ปล่อย แ ก๊ ส อ อ ก ซิ เ จ น กั บ ขั้ น ที่ เ กี่ ย ว ข้ อ ง กั บ แ ก๊ ส ค า ร์ บ อ น ไ ด อ อ ก ไ ซ ด์ 7. กำรศึกษำค้นคว้ำของ แดเนียล อำรน์ อน (Daniel Arnon ) ในปี พ.ศ. 2494 (ค.ศ. 1951) แดเนียล อารน์ อน (Daniel Arnon) และคณะแห่งมหาวทิ ยาลัย แคลิฟอร์เนีย ได้ศึกษารายละเอียดเกี่ยวกับการทดลองของฮลิ ล์ อารน์ อนคดิ ว่าถ้าใหส้ ารบางอย่าง เช่น ADP, หมู่ฟอสเฟต (Pi), NADP+ และ CO2 ลงไปในคลอโรพลาสตท์ สี่ กดั มาได้แล้วให้แสงจะมีปฏิกิรยิ าการ สังเคราะห์ด้วยแสงจนได้นา้ ตาลเกิดข้ึน คลอโรพลาสต์ C6H12O6 ADP + Pi + NADP+ + H2O + CO2 -----------> แสงสวา่ ง

19 ต่อมาอาร์นอนได้ทาการทดลองเพ่อื ติดตามขั้นตอนของการเกิดปฏกิ ิรยิ า โดยควบคุมปัจจยั บางอยา่ ง แล้วสังเกตผลการทดลองทเ่ี กิดขึ้น อาร์นอนพบว่าถ้าใหส้ ารตา่ ง ๆ ดงั ท่กี ลา่ วมาแล้วยกเว้นคาร์บอนไดออกไซด์ ปรากฏว่าเกิดปฏกิ ริ ิยาเคมีข้ึน ไดส้ ารบางอย่างแตไ่ ม่มีการสรา้ งคาร์โบไฮเดรต ใหน้ กั เรียนศึกษาการทดลอง จากรูปท่ี 1.7 รูปที่ 1.7 การทดลองของแดเนยี ล อารน์ อน เมื่อใหแ้ สงแตไ่ มใ่ ห้คารบ์ อนไดออกไซด์ ท่ีมา : www. sakolraj.ac.th (อ้างอิงมาจาก Moore, R., 1995) วันทีส่ ืบค้น 25 / 03 / 2557 ADP + Pi + NADP+ + H2O คลอโรพลาสต์ ATP + NADPH + H+ + O2 --------------------> แสงสวา่ ง อารน์ อนไดท้ าการทดลองต่อไปอกี โดยใหป้ จั จยั ตา่ งๆ ดงั ท่ไี ดก้ ล่าวมาแลว้ แกค่ ลอโรพลาสต์ ยกเว้น CO2 และ NADP+ พบว่าเกดิ ATP อย่างเดยี วเท่านัน้ ดงั สมการ ADP + Pi + H2O คลอโรพลาสต์ ATP --------------------> แสงสวา่ ง จากการทดลองนีแ้ สดงว่าคลอโรพลาสตท์ ไ่ี ด้รบั แสงจะสามารถสร้าง ATP ได้เพยี งอยา่ งเดยี วหรือ สรา้ งทงั้ ATP, NADPH+H+ และ O2 ก็ได้ ขึน้ อย่กู บั ว่าคลอโรพลาสต์นั้นจะได้รับ ADP และ Pi เท่านนั้ หรือ ทง้ั NADP+, ADP และ Pi อาจสรุปได้ว่า พชื จะให้ NADPH+H+ และ O2 เม่ือได้รับ NADP+

20 ต่อมาอารน์ อนได้ทาการทดลองใหม่ โดยเตมิ แกส๊ คาร์บอนไดออกไซด์ ATP และ NADPH+H+ ลง ไปในสารละลายของคลอโรพลาสตท์ ีส่ กดั ออกมาจากเซลล์ แตไ่ มใ่ หแ้ สงสว่าง ผลปรากฏว่า มีนา้ ตาล เกดิ ขึน้ CO2 + ATP + NADPH + H+ + คลอโรพลาสต์ -----------> นา้ ตาล + ADP คำถำมชวนคิด นกั เรยี นคดิ ว่าปัจจยั ทีใ่ ชใ้ นการสงั เคราะห์น้าตาลไดแ้ ก่สารใด ………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… จากการศึกษาของอาร์นอน ทาใหน้ ักวิทยาศาสตรเ์ กิดแนวคิดวา่ ขั้นตอนของการสังเคราะหด์ ้วยแสงอาจแยก ออกเปน็ 2 ขั้นตอนใหญ่ ๆ คอื 1. ปฏิกิรยิ ำที่ต้องใช้แสง (light reaction) เป็นกระบวนการที่จาเป็นต้องใช้แสงโดยตรงเพือ่ ทาให้โมเลกุล ของนา้ ถกู แยกสลาย ซ่งึ ผลติ ภัณฑ์ทไี่ ด้คือ แก๊สออกซเิ จน ATP และ NADPH+H+ 2. ปฏิกิริยำท่ีไม่ต้องใช้แสง (dark reaction) เป็นกระบวนการท่ีไม่จาเป็นต้องใช้แสงโดยตรงและเป็น กระบวนการที่เกิดหลังปฏิกิริยาที่ต้องใช้แสงเพราะจะต้องรับ ATP และ NADPH+H+ จากปฏิกิริยาที่ใช้แสงและ คาร์บอนไดออกไซด์ แมไ้ ม่ไดร้ บั แสงก็เกิดนา้ ตาลได้

เรามาช่วยกนั สรุปข้อมูลกนั ดีกวา่ นะคะ 21 แบบบันทกึ ข้อสรปุ เร่อื ง กำรศกึ ษำค้นคว้ำที่เกีย่ วขอ้ งกบั กระบวนกำรสงั เครำะห์ดว้ ยแสง @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ คำชี้แจง ให้นักเรียนสรปุ ผลทไี่ ดจ้ ากการคน้ คว้าทดลองของนักวิทยาศาสตรเ์ ก่ียวกบั กระบวนการสังเคราะห์แสง ลำดับท่ี นกั วทิ ยำศำสตร์ ผลงำนค้นควำ้ ที่เก่ียวข้องกบั กระบวนกำรสงั เครำะห์ด้วยแสง วตั ถุดิบ ผลิตภณั ฑ์ ข้อสรุป 1 แวน เฮลมองท์ 2 โจเซฟ พริสตล์ ีย์ 3 อนิ เก็น ฮซู 4 นิโคลาส ธโี อดอร์ เดอ โซซูร์ 5 แวน นลี 6 โรบิน ฮิลล์

22 ลำดับที่ นกั วทิ ยำศำสตร์ ผลงำนค้นควำ้ ท่เี กีย่ วข้องกบั กระบวนกำรสงั เครำะหด์ ้วยแสง 7 แดเนียล อาร์นอน วตั ถดุ ิบ ผลติ ภัณฑ์ ขอ้ สรุป

23 คำถำมเพ่ือส่งเสริมทักษะกำรคิดวเิ ครำะห์ เรื่อง กำรศึกษำคน้ คว้ำที่เกีย่ วขอ้ งกบั กระบวนกำรสงั เครำะห์ด้วยแสง คำชแ้ี จง ให้นกั เรยี นตอบคาถามต่อไปนี้ ……………………(1) 1. จากปฏกิ ิริยาการสังเคราะหด์ ว้ ยแสงตอ่ ไปนี้ สารสี CO2 + 2H2S -----------------> (CH2O) + H2O + 2S แสงสวา่ ง สารสี ………………..…..(2) CO2 + H2O -----------------> C6H12O6 + O2 แสงสวา่ ง ภาพ ก ภาพ ข สง่ิ มชี ีวิตในภำพ ก มปี ฏิกิรยิ าการสงั เคราะหด์ ว้ ยแสงตรงกบั ปฏกิ ิรยิ าใด …….. สิ่งมชี ีวิตในภำพ ข มีปฏกิ ิริยาการสังเคราะห์ดว้ ยแสงตรงกบั ปฏิกิรยิ าใด …….. (ทักษะการจาแนกแยกแยะ) 2. จากปฏิกิริยา (1) และปฏิกิริยา (2) ในข้อ 1 ให้นักเรียนเปรียบเทียบวัตถุดิบท่ีใช้และผลลัพธ์ที่เกิดข้ึน (ทักษะการเปรยี บเทยี บ) ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

24 3. จากปฏิกิริยาการสังเคราะห์ด้วยแสง C6H12O6 + 6O2 + 6 H2O พืชสเี ขยี ว 6CO2 + สาร A --------------------> แสงสว่าง สาร A น่าจะเปน็ สารใด (ทักษะการเห็นความสัมพนั ธ์) ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 4. จากปฏิกริ ิยาในขอ้ 3 ถ้าหากขาดแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์จะเกิดนา้ ตาลขึ้นหรือไมเ่ พราะเหตุใด (ทักษะการใหเ้ หตุผล) ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… เยย่ี มมากคะ่ ไมย่ ากเลยใชไ่ หมคะ....ตอ่ ไป มาลองทาแบบฝึกกจิ กรรมกันดีกวา่ ค่ะ

25 แบบฝกึ กิจกรรม เรอ่ื ง ศึกษำคน้ คว้ำท่ีเก่ยี วข้องกบั กระบวนกำรสงั เครำะหด์ ้วยแสง @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ คำชแ้ี จง 1. แบบฝกึ หัดมี 2 ตอน 2. ใหน้ ักเรยี นทาแบบฝกึ หัดเป็นรายบุคคลเพราะคะแนนทีไ่ ด้จากแบบฝกึ หดั จะนาไปเป็น คะแนนเกบ็ ของแต่ละคน 3. การตอบคาถามแตล่ ะขอ้ ต้องตอบให้ครอบคลุมและถูกต้องตามข้อคาถามจึงจะได้คะแนนเต็ม ในข้อน้ัน หากตอบถกู แตไ่ ม่ครอบคลมุ ขอ้ คาถามจะได้คะแนนครึ่งหนึง่ ของคะแนนเต็ม ตอนท่ี 1 ให้นักเรียนตอบคาถามใหถ้ ูกตอ้ ง ข้อละ 1 คะแนน รวม 5 คะแนน 1. จากปฏกิ ริ ิยาทก่ี าหนดให้ สารสี CO2 + 2H2S ----------------> (CH2O) + H2O + A ………………ปฏิกิรยิ าที่ 1 แสงสวา่ ง พืชสเี ขยี ว 6CO2 + 12H2O ---------------> C6H12O6 + B + 6 H2O ……ปฏิกริ ยิ าท่ี 2 แสงสว่าง A และ B หมายถงึ แกส๊ ชนดิ ใด ......................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... 2. จากปฏกิ ิริยา สาร A น่าจะเปน็ สารชนดิ ใด A แสงสวา่ ง ADP + Pi + NADP+ + H2O + CO2 --ค-ล--อ--โ-ร-พ---ล-า--ส--ต-์--> …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………

26 3. จากการทดลองของโรบิน ฮิลล์ ดงั ปฏิกริ ยิ าข้างลา่ ง ไฮโดรเจนทเี่ กลือเฟอริกได้รบั น้ันมาจากทใี่ ด คลอโรพลาสต์ + นา้ + เกลือเฟอริก ----แ--ส-ง----> เกลือเฟอรสั + ออกซเิ จน …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 4. โดยอาศัยข้อมลู เทา่ ที่ไดจ้ ากการทดลองของพริสตล์ ีย์ นกั เรยี นจะต้งั สมมติฐานวา่ อยา่ งไร …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 5. จากปฏกิ ิริยาการสงั เคราะห์ดว้ ยแสง พืชสเี ขียว A + 12H2O -------------------------> B + 6O2 + 6 H2O แสงสว่าง A และ B หมายถงึ สารใดตามลาดับ และถา้ ขาด A จะสามารถเกิด B ขึ้นได้หรอื ไม่ เพราะเหตุใด ......................................................................................................................................................................... .........................................................................................................................................................................

27 ตอนที่ 2 ใหน้ ักเรยี นทำเคร่อื งหมำย / หนำ้ ข้อที่เห็นว่ำถูก และทำเคร่อื งหมำย X หนำ้ ข้อท่ีเหน็ วำ่ ผิด (5 คะแนน) 1 ……….. นา้ หนักของต้นหลวิ ท่ีเพิม่ ขน้ึ มาจากนา้ เพยี งอยา่ งเดยี วเทา่ นั้น 2 ……….. พืชสีเขยี วสามารถเปล่ียนแกส๊ CO2 เปน็ สารอาหารและ แกส๊ O2ไดไ้ มว่ า่ จะมีแสงสว่างหรือไม่กต็ าม 3 ……….. แก๊สทีเ่ กิดจากการลุกไหม้และแกส๊ ท่ีเกดิ จากการหายใจออกของสตั ว์เปน็ แกส๊ ชนดิ เดยี วกนั ส่วนแกส๊ ทช่ี ว่ ยในการลกุ ไหม้และใช้ในการหายใจของสัตวก์ ็เปน็ แก๊สชนิดเดียวกัน 4 ……….. แบคทีเรยี บางชนดิ สามารถสงั เคราะห์ดว้ ยแสงได้โดยไมใ่ ช้น้า แต่ใชไ้ ฮโดรเจนซลั ไฟด์ (H2S) 5 ……….. แกส๊ ออกซเิ จนท่ีไดจ้ ากกระบวนการสงั เคราะห์ด้วยแสง มาจากโมเลกุลของคารบ์ อนไดออกไซด์ 6 ……….. เม่ือคลอโรพลาสตไ์ ดร้ บั พลังงานจากแสง และมีสารรบั อิเล็กตรอนอยดู่ ว้ ย น้าก็จะแตกตัวให้ ออกซเิ จนไดโ้ ดยไม่จาเปน็ ต้องมีคาร์บอนไดออกไซด์ 7 ……….. พืชจะให้ NADPH+H+ และแก๊ส O2 เมือ่ ไดร้ บั แกส๊ CO2 8 ……….. ปัจจัยในการสงั เคราะห์น้าตาล คือ ATP , NADPH+H+ และ PGA 9 ……….. เม่ือสารสีได้รับพลังงานจากแสง และมีสารรับอเิ ลก็ ตรอนอยู่ด้วย นา้ ก็จะแตกตวั ใหอ้ อกซิเจนได้ 10 ……….. ถา้ ทาการทดลองผ่านแสงเข้าไปในของผสมซง่ึ มเี กลือเฟอริกและคลอโรพลาสต์ที่สกัดออกมาจาก ผักโขม ปรากฏว่า เกลือเฟอรกิ เปลย่ี นเป็นเกลอื เฟอรัสและมอี อกซิเจนเกิดข้นึ

28 แบบทดสอบหลังเรียน ชุดกจิ กรรมกำรเรยี นรูว้ ิทยำศำสตร์ เพ่ือสง่ เสริมทักษะกำรคดิ วิเครำะห์ หน่วย กำรสังเครำะห์ดว้ ยแสง ชดุ ท่ี 1 เร่อื ง กำรศึกษำค้นคว้ำท่เี ก่ยี วข้องกบั กระบวนกำรสงั เครำะหด์ ้วยแสง ขอ้ สอบ 10 ข้อ เวลำ 10 นำที คะแนนเต็ม 10 คะแนน คำสงั่ : ให้นักเรียนทำเครอื่ งหมำยกำกบำท (X) ทับขอ้ ทถ่ี ูกที่สดุ เพียงข้อเดยี ว 1. ขอ้ ใดกล่าวไม่ถกู ตอ้ งเกี่ยวกบั ปฏกิ ิรยิ า แสง คลอโรพลาสต์ + น้า + เกลอื เฟอรกิ -----------> เกลอื เฟอรัส + ออกซเิ จน ก. ปฏกิ ริ ยิ าน้ตี อ้ งอาศัยนา้ ข. ปฏิกิริยานี้จะขาดคลอโรพลาสตไ์ ม่ได้ ค. เกลอื เฟอรกิ ทาหน้าท่ีเป็นตวั ออกซไิ ดซ์ ง. ถา้ ปฏกิ ิริยาน้ขี าดแสงผลลพั ธท์ ี่ไดย้ งั คงเหมอื นเดิม 2. จากการทดลองของโรบิน ฮลิ ล์ ดังปฏิกิรยิ าในขอ้ 1 พบว่าไฮโดรเจนทเี่ กลือเฟอริกได้รับนัน้ มาจากทีใ่ ด ก. การถ่ายโอนอเิ ลก็ ตรอน ข. การแตกตัวของโมเลกลุ ของนา้ ค. การแตกตวั ของคลอโรพลาสต์ ง. การสลายโมเลกุลของคลอโรฟิลล์ 3. จากสมการ CO2 + ATP + NADPH+H+ + คลอโรพลาสต์ -----------> นา้ ตาล + ADP ข้อใดสรปุ ไดถ้ กู ต้อง ก. นา้ ตาลเกิดจาก ATP และ NADPH+H+ ข. ปฏิกิรยิ านีต้ อ้ งอาศัยแสงจึงจะเกิดน้าตาล ค. นา้ ตาลสามารถเกิดขน้ึ ได้โดยไม่ต้องอาศัยคลอโรพลาสต์ ง. CO2 ATP NADPH+H+ จาเปน็ สาหรบั การสร้างนา้ ตาล

29 4. ข้อใดกลา่ วไม่ถูกตอ้ งเกย่ี วกบั การสังเคราะห์ดว้ ยแสง ก. แกส๊ ออกซิเจนจะเกดิ ข้ึนในช่วงท่มี แี สงเท่าน้ัน ข. แบคทีเรยี บางชนิดสามารถสงั เคราะหด์ ้วยแสงได้โดยใช้ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) ค. พชื สเี ขียวสามารถเปล่ยี นแก๊ส CO2 เป็นสารอาหารไดไ้ ม่วา่ จะมีแสงสว่างหรอื ไมก่ ็ตาม ง. ออกซิเจนทไี่ ด้จากกระบวนการสังเคราะหด์ ้วยแสง มาจากโมเลกลุ ของคารบ์ อนไดออกไซด์ 5. เราจะสามารถตรวจสอบได้โดยวธิ ใี ดวา่ หลังจากการสังเคราะห์ดว้ ยแสง 5 วนิ าที จะมี PGA เกิดข้นึ ก. ยับยงั้ การเกิดโฟโตไลซสิ ข. ใช้ H2O ทปี่ ระกอบดว้ ย 18O ค. ใช้ CO2 ท่ปี ระกอบดว้ ย C14 ง. ยับย้งั กระบวนการ CO2 – fixation 6. กระบวนการสงั เคราะหด์ ว้ ยแสงของพชื ถือวา่ มกี ารเปลย่ี นแปลงพลงั งานอย่างไร ก. พลังงานแสงเป็นพลังงานกล ข. พลังงานแสงเปน็ พลังงานเคมี ค. พลงั งานความร้อนเป็นพลังงานเคมี ง. พลังงานแสงเปน็ พลงั งานความรอ้ น 7. สารใดท่ีเปน็ ผลลพั ธจ์ ากกระบวนการสังเคราะห์ดว้ ยแสง ก. นา้ ตาลและออกซิเจน ข. ไนโตรเจนและออกซิเจน ค. คลอโรฟลิ ลแ์ ละออกซเิ จน ง. นา้ และคารบ์ อนไดออกไซด์ 8. กระบวนการในข้อใดเกยี่ วข้องกับกระบวนการสังเคราะห์ดว้ ยแสง ก. สลายสารท่มี ีพลังงานศกั ย์สงู ข. ทาลายสารท่ีมีพลงั งานศักยต์ า่ ค. สรา้ งสารทมี่ พี ลงั งานศักยส์ ูง ง. สังเคราะห์สารท่ีมีพลังงานตา่

30 9. พลังงานจากแสงอาทิตยท์ ี่คลอโรฟลิ ลจ์ ับไวจ้ ะถูกนาไปใช้อยา่ งไร ก. ใชใ้ นการสลายนา้ ข. ใชใ้ นการสลาย ATP และกลโู คส ค. ใช้สลายคาร์บอนไดออกไซด์และนา้ ง. ใช้ในการตรึงคารบ์ อนไดออกไซด์และนา้ 10. ในการสังเคราะหด์ ้วยแสงของพืชมีการใช้น้าและคารบ์ อนไดออกไซด์เปน็ วตั ถุดิบนักเรยี นคิดวา่ แบคทีเรีย ชนิดที่สังเคราะห์ด้วยแสงได้ ใช้วัตถุดิบอะไรในการสงั เคราะห์ด้วยแสง ก. ไฮโดรเจนซัลไฟด์กับนา้ ข. ไฮโดรเจนซัลไฟด์เทา่ นั้น ค. ไฮโดรเจนซลั ไฟด์กับกามะถัน ง. ไฮโดรเจนซัลไฟดก์ ับคาร์บอนไดออกไซด์

31 บรรณำนุกรม กระทรวงศกึ ษาธกิ าร. คมู่ อื ครูวิชาชวี วิทยาเพมิ่ เติมเลม่ 3. กรุงเทพฯ : โรงพิมพ์ สกสค.ลาดพร้าว. 2551. กระทรวงศึกษาธกิ าร. หนังสอื แบบเรยี นวิชาชีววิทยา ว 042. กรงุ เทพฯ : โรงพิมพ์ครุ สุ ภาลาดพรา้ ว. 2536. ฌชิ ชช์ น ชนื่ ชุมพวง. คู่มอื เตรยี มสอบชีววทิ ยา ม. 4-5-6 Entrance. กรุงเทพฯ : บรษิ ัท ไอ.คิว. บคุ๊ เซนเตอร์ จากัด. 2541. พิมพนั ธ์ เดชะคปุ ต.์ ชุดกิจกรรมการเรยี นรู้ทเี่ น้นผู้เรียนเป็นสาคัญชีววทิ ยา ช้ันมัธยมศึกษาปีท่ี 6. กรุงเทพฯ : บรษิ ทั พัฒนาคุณภาพวชิ าการ (พว.) จากัด. 2548. พชั รี พพิ ฒั น์วรกลุ . รวมหลกั ชีววทิ ยาม.ปลาย เลม่ 2 (ฉบับสมบรู ณ)์ ชั้นมัธยมศกึ ษาปีท่ี 5. กรุงเทพฯ : ฟิสิกสเ์ ซนเตอร์. 2543. ราชบณั ฑติ ยสถาน. ศพั ท์พฤกษศาสตร์ องั กฤษ-ไทย ไทย-อังกฤษ ฉบบั ราชบณั ฑติ ยสถาน. พมิ พค์ ร้ังที่ 2. กรงุ เทพฯ : ราชบณั ฑิตยสถาน. 2546. ราชบณั ฑติ ยสถาน. ศัพท์วทิ ยาศาสตร์ องั กฤษ-ไทย ไทย-องั กฤษ ฉบบั ราชบณั ฑติ ยสถาน. พมิ พค์ รง้ั ที่ 5. (แก้ไขเพ่มิ เตมิ ). กรุงเทพฯ : ราชบัณฑติ ยสถาน. 2551. Moore, R. and G.B. Begonia. 1995. Leaf photosynthesis, biomass and yield responses of cotton (Gossypium hirsutum L.) to foliar methanol applications. New York, April 20 - 22, 1995.