กระบวนการ สังเคราะห์แสง  

บทความจากหนังสือพิมพ์โพสต์ทูเดย์ วันเสาร์ที่ 20 มิถุนายน 2552 หน้า C7  ผู้เขียน - ม. ล.จารุพันธ์ ทองแถม

ดังนั้น ผู้เขียนจึงจะกล่าวถึงขบวนการสำคัญดังกล่าว โดยเริ่มจากขบวนการสร้างหรือสังเคราะห์อาหารด้วยแสง พืชก็เช่นเดียวกับสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ซึ่งใช้น้ำตาลเป็นแหล่งให้พลังงาน แต่พืชนั้นต่างจากสิ่งชีวิตอื่นอยู่ที่มันสามารถสังเคราะห์ด้วยแสง และขบวนการนี้เกิดขึ้นได้ด้วยการนำเอาพลังงานแสงมาเปลี่ยนเป็นพลังงานเคมี เพื่อสร้างอาหารจากโมเลกุลของคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ พืชดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์เข้าไปในต้นของมันโดยผ่านทางรูเปิดเล็กๆ ในใบ ซึ่งเรียกว่าปากใบหรือโตมาตา (Stomata) รากของต้นพืชจะดูดความชื้นจากดิน คลอโรฟิลด์ และเนื้อเยื่อสีเขียวอื่นๆ ในใบจะดูดพลังงานแสงจากแหล่งที่มีแสง พลังงานนี้ถูกใช้เพื่อแยกโมเลกุลของน้ำออกเป็นออกชิเจนและไฮโดรเจนโดยอาศัยปฏิกิริยาเคมีอันซับซ้อน พืชจะใช้ไฮโดรเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ในการสร้างน้ำตาล ก๊าชออกซิเจนจะเป็นผลิตผลพลอยได้ของขบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง และถูกปล่อยออกมาสู่บรรยากาศ


น้ำตาลซึ่งถูกผลิตโดยการสังเคราะห์ด้วยแสง ไม่เพียงแต่จะสร้างอาหารให้ต้นพืชเท่านั้น แต่ยังใช้เป็นแหล่งพลังงานซึ่งถูกใช้ในการสร้างสารเคมีอื่นที่จำเป็นสำหรับชีวิต และดังนั้นมันจึงช่วยเพิ่มพลังงานปริมาณมหาศาลออกมาสู่ไบโอสเฟียร์ ขบวนการแห่งชีวิตของสิ่งชีวิตทั้งหลายมีความจำเป็นต้องใช้พลังงานอย่างต่อเนื่อง ถ้าปราศจากแหล่งพลังงานเสียแล้ว ชีวิตบนดาวเคราะห์ดวงนี้ก็ต้องสิ้นสุดลงในเวลาไม่นาน สารประกอบอินทรีย์หลายรูปแบบที่มีความจำเป็นแก่โครงสร้างของเซลล์ยังอาศัยน้ำตาลหรือสารประกอบอินทรีย์อื่นๆ ซึ่งถูกผลิตขึ้นโดยพืช โดยขบวนการสร้างเคราะห์ด้วยแสง


ขบวนการหายใจของต้นพืชนั้นสำคัญอย่างไร?

การหายใจเป็นขบวนการซึ่งอาหาร (น้ำตาล) ร่วมกับออกซิเจนและถูกเผาผลาญด้วยขบวนการทางชีวภาพ จนปลดปล่อยพลังงาน และความร้อนออกมา การหายใจเป็นขบวนการเคมีที่เรียกว่าออกซิเดชันหรือเป็นการสันดาปที่เชื่องช้าก็ว่าได้ มันต่างจากการสันดาปธรรมดาอยู่ที่มันเกิดขึ้นช้าๆ และปราศจากการสะสมความร้อนที่สูงเกิน ในระหว่างการหายใจนั้นออกซิเจนและน้ำตาลจะถูกใช้ (ออกซิไดซ์) เพื่อผลิตพลังงานสำหรับการสร้างสารประกอบอื่นๆ ที่จำเป็นแก่การเจริญเติบโตและอยู่รอด คาร์บอนไดออกไซด์และนำนั้นเป็นผลพลอยได้ของการหายใจ และถูกปล่อยออกมาสู่บรรยากาศเช่นเดียวกับความร้อนจากขบวนการนี้

การคายน้ำ

การระเหยน้ำออกจากใบพืชเรียกกันว่าการคายน้ำ ทั้งการะเหยของน้ำจากผิวดิน และการคายน้ำจากใบพืชรวมกันเรียกว่า  Evapotranspiration ผิวใบของพืชนั้นมีไขคล้ายขี้ผึ้งเคลือบบนผิวใบ และมันจะช่วยจำกัดการแพร่กระจายโมเลกุลของน้ำ เพื่อให้ไอน้ำส่วนใหญ่  ออกซิเจนและก๊าชอื่นๆ ต้องไปผ่านปากใบ (Stomata) รูเปิดเล็กๆ ดังกล่าว จะพบทั้งด้านบนและด้านล่างผิวใบ แต่สำหรับบางพืชปกติแล้วเราอาจพบแต่ด้านล่างของใบเท่านั้นก็ได้ ปากใบนี้มีเซลล์คุมซึ่งเรียกว่าการ์ดเซลล์ล้อมอยู่ ซึ่งจะช่วยในการปิดและเปิดปากใบ เมื่อรากพืชเริ่มขาดน้ำและแห้งลง การ์ดเซลล์จะปิดปากใบเพื่อป้องกันการสูญเสียน้ำออกไปอีก ถ้าต้นพืชคายน้ำออกไปมากกว่าปริมาณซึ่งมันดูดเข้าไปทางราก ต้นพืชจะเหี่ยวแห้งให้เห็นในทันที.