สมบัติของแสง

สมบัติของแสง

แสงคืออะไร แสงมีสมบัติอะไรบ้าง แสงมีสมบัติอย่างไร

ความหมายของแรง และผลที่เกิดจากแรง

ความหมายของแรง และผลที่เกิดจากแรง

อุณหภูมิกำหนดเพศของจระเข้

จระเข้เป็นสัตว์เลื้อยคลานที่มีการกำหนดเพศในระยะเป็นตัวอ่อนด้วยอุณหภูมิ โดยถ้าอุณหภูมิฟักไข่ที่ 30 องศาเซลเซียส หรือต่ำกว่า ลูกจระเข้ที่ออกมาส่วนใหญ่จะเป็นเพศเมีย หากอยู่ระหว่าง 32 ถึง 33 องศาเซลเซียส ส่วนใหญ่จะเป็นเพศผู้ แต่ถ้าประมาณ 31 องศาเซลเซียสแล้ว ปริมาณลูกจระเข้ที่ออกมาจะมีสัดส่วนเพศผู้และเพศเมียเท่าๆกัน

ครูแชมป์

โครงสร้างและหน้าที่ของพืชดอก

โครงสร้างและหน้าที่ของพืชดอก

พืชดอก หมายถึง  พืชที่เมื่อเจริญเติบโตเต็มที่แล้วจะมีดอกให้เห็นพืชดอกจัดเป็นพืชชั้นสูงที่มีอวัยวะต่างๆ ครบสมบูรณ์ คือ ราก ลำต้น ใบ ตา ดอก และเมล็ด มีไว้เพื่อสำหรับขยายพันธุ์ พืชดอกมีอยู่ทั่วไปหลายชนิด มีทั้งที่อยู่บนบก และอยู่ในน้ำ ได้แก่

– พืชดอกที่อยู่บนบก ได้แก่ มะม่วง ชบา กุหลาบ มะเขือ มะขาม มะพร้าว ฟักทอง มะละกอ มะลิ   มะกอก
– พืชดอกที่อยู่ในน้ำ ได้แก่ บัว สันตะวา ผักตบชวา ผักกระเฉด จอก แหน

พืชดอกแบ่งได้ 2 ประเภท

1. พืชยืนต้น คือ พืชที่มีอายุยืน ส่วนต่างๆ ของลำต้นสามารถเจริญเติบโตได้ตลอดอายุ ออกดอกออกผลได้หลายครั้ง เช่น ยางพาราและไม้ผลต่าง ๆ พวกมะม่วง มะพร้าว มะขาม กระท้อน เป็นต้น
2. พืชล้มลุก คือพืชที่มีการเจริญเติบโตเพียงแค่ออกดอกออกผลในระยะเวลาอันสั้น แล้วก็ตาย พืชล้มลุกที่จำเป็นสำหรับมนุษย์มาก ได้แก่ พืชจำพวกผักต่างๆ ผักกาด  ผักชี  ต้นหอม  กะหล่ำปลี  บวบ  ฟักทอง  ฯลฯ

ส่วนประกอบของดอก   

พืชมีอยู่หลายชนิดหลายพันธุ์   ดอกของพืชดอกจึงมีลักษณะขนาดและสีที่  ต่างกันออกไป  แต่ไม่ว่าจะเป็นพืชชนิดใด  ดอกจะมีส่วนประกอบที่สําคัญดังนี้

1. กลีบเลี้ยง   เป็นกลีบเล็ก ๆ สีเขียว อยู่ล่างสุดของดอก ในระยะที่ดอก เริ่มผลิดอกออกมาใหม่ๆ เราจะเห็นดอกตูมสีเขียว เมื่อดอกตูมขยายโตขึ้น    สีเขียวที่หุ้มดอกจะแยกออกมารองรับกลีบดอกกลีบสีเขียวนั้นคือกลีบเลี้ยงนั่น เอง กลีบเลี้ยงจะทําหน้าที่ห่อหุ้มดอกตูม และป้องกันอันตรายให้กลีบดอกในขณะที่ยังออ่นอยู่
2.กลีบดอก   เป็นส่วนที่อยู่เหนือขึ้นมาจากกลีบเลี้ยง กลีบดอกส่วนใหญ่ จะมีสีสวยสะดุดตา หลายชนิดมีกลิ่นหอม ความสวยงามของดอกจะขึ้นอยู่กับสี    ลักษณะและจํานวนของกลีบดอกเป็นสําคัญ  กลีบดอกเป็นส่วนประกอบของ  ดอกที่บอบชํ่าง่ายและร่วงโรยเร็วกว่าส่วนประกอบอื่น
3. เกสรเพศผู้   มีลักษณะทั่วไปเป็นคล้ายหลอดอันเล็ก ๆ มักมีสีขาว  ปลาย  หลอดจะมีอับใส่ละอองเกสร  รูปร่างค่อนข้างกลมเกสรตัวผู้จะอยู่ถัดจากกลีบดอกเข้า  มาข้างในดอก  ก้านของเกสรตัวผู้อาจจะติดกับกลีบดอก  หรือแยกออกมาต่างหาก  ก็ได้  แล้วแต่ชนิดของพืช  ดอกไม่ดอกหนึ่ง ๆ อาจมีเกสรตัวผู้ตั้งแต่หนึ่งอันไปจนถึง  หลาย ๆ อัน
4. เกสรตัวเมีย    เป็นส่วนที่อยู่ตรงกลางของดอด  อาจจะมีอันเดียวหรือ   หลายอันก็ได้   เกสรตัวเมียโดยทั่วไปจะประกอบด้วยรังไข่ที่อยู่ล่างสุด  บริเวณฐาน   รองดอก  ภายในรังไข่จะบรรจุไข่อ่อนเล็ก ๆ ไว้  เหนือรังไข่จะเป็นท่อยาวขึ้นมา   เรียกว่า  ก้านชูเกสร  ในท่อของก้านชูเกสรจะมีเหนียว ๆ อยู่  เพื่อนำเชื้อตัว   ผู้ลงมาผสมกับเชื้อตัวเมียในรังไข่  และบนสุดเป็นยอดเกสรตัวเมีย  ซึ่งมีนํ้า   เหนียวๆ อยู่เช่นกัน  นํ้าเหนียวๆ นี้จะช่วยยึดเกาะเกสรตัวผู้ให้เข้ามาผสมกับเกสร ตัวเมียได้ดีขึ้น
5.ฐานรองดอก เป็นส่วนประกอบที่ทำหน้าที่รองรับส่วนอื่น ๆ ของดอก   ฐานรองดอกเป็นที่เจริญเติบโตแผ่ขยายต่อออกมาจาปลายก้านดอก มักจะมีกลีบ   เลี้ยงหุ้มไว้อีกชั้นหนึ่ง ฐานรองดอกของพืชบางชนิดอาจจะหุ้มรังไขไว้ทั้งหมด    เมื่อรังไข่เจริญขึ้น ฐานรองดอกก็เจริญด้วย และฐานรองดอกของพืชบางชนิด กลายเป็นเนื้อของผลที่ใช้รับทานได้เช่น ชมพู่ ฝรั่ง แอปเปิล สาลี่ เป็นต้น

 การสืบพันธุ์ของพืชมีดอก

พืชมีดอกมีวิธีแพร่พันธุ์แตกต่างกัน  พืชดอกจะอาศัยดอกในการสืบพันธุ์  เรียกว่า การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ  และการสืบพันธุ์โดยวิธีอื่นที่ไม่ต้องใช้ดอก เรียกว่า การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ

การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ

การถ่ายละอองเกสร  คือ  วิธีการที่ละอองเกสรตัวผู้เคลื่อนที่ไป   ตกลงบนยอดเกสรตัวเมีย  เพื่อให้เกิดการผสมพันธ์ในโอกาสต่อไป  การถ่ายละออง   เกสรมี 3 แบบ คือ

1.  การถ่ายละอองเกสรในดอกเดียงกัน พืชที่มีดอกเป็นดอกสมบูรณ์ เพศ คือ มีเกสรตัวผู้และตัวเมียอยู่ในดอกเดียวกันละอองเกสรตัวผู้สามารถร่วงหรือ ปลิวมาตกบนยอดเกสรตัวเมียได้พืชที่ถ่ายละอองเกสรในดอกเดียวกัน ได้แก่ ถั่ว มะเขือ ฝ้ายและพืชที่มีดอกสมบูรณ์เพศอื่น ๆ

2. การถ่ายละอองเกสรข้ามดอกในต้นเดียวกัน เกิดกับพืชที่มีดอก ไม่สมบูรณ์ ละอองเกสรตัวผู้จะต้องเคลื่อนที่ไปตกบนยอดเกสรตัวเมียของดอกหนึ่ง ในต้นเดียวกันพืชที่ต้องถ่ายละอองเกสรแบบนี้ ได้แก่ ฟักทอง แตงกวา และพืช   ที่มีดอกไม่สมบูรณ์เพศอื่น ๆ

3.  การถ่ายละอองเกสรข้างต้น เกิดกับพืชที่มีดอกตัวผู้หรือดอกตัวเมีย   อยู่คนละต้น จึงต้องใช้ในการถ่ายละอองเกสรข้ามต้นพืชที่มีดอกสมบูรณ์เพศ     หรือพืชที่มีดอกตัวผู้และดอกตัวเมียอยู่ในต้นเดียวกัน ก็อาจจะถ่ายละอองเกสร   ข้ามต้นได้ โดย อาศัยลมหรือสัตว์พาไป

การปฏิสนธิ  คือ เซลล์สืบพันธุ์ตัวผู้ (ละอองเรณู)  ผสมกับเซลล์สืบพันธุ์ ตัวเมีย (ไข่อ่อน) เมื่อเกิดการถ่ายละอองเรณู   ละอองเรณูตกลงบนยอดเกสรตัวเมียและได้รับอาหารที่ยอดเกสรตัวเมีย  จะงอกหลอดไปตามเกสรตัวเมีย และเข้าไปผสมกับเซลล์ไข่ (ไข่อ่อน) ภายในรังไข่

การเปลี่ยนแปลงของดอกหลังการปฏิสนธิ  หลังจากการปฏิสนธิยอดและก้านชูเกสรตัวเมียจะเหี่ยวลง  กลีบเลี้ยง กลีบดอก  เกสรตัวผู้และเกสรตัวเมียก็จะแห้งแล้วร่วงหลุดไป ส่วนรังไข่และโอวุลจะมีการเจริญเติบโตต่อไป โดยรังไข่จะเจริญกลายเป็นผล ส่วนโอวุลจะเจริญไปเป็นเมล็ด ซึ่งภายในเมล็ดจะเก็บต้นอ่อน และอาหารสะสมไว้ภายในเพื่อเกิดเป็นต้นใหม่ต่อไป

การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ

1.การปักชำ เป็นการขยายพันธุ์พืชโดยการตัดส่วนของพืชออกจากต้นเดิมมาปักลงในดินหรือทราย ทีมีความชื้นสมควร แล้วรดน้ำทุกวัน จนเกิดรากแตกออกมาปริมาณมากเเละเเข็งแรงจึงนำไปปลูกลงในดิน

2. การตอนกิ่งคือ การทำให้กิ่งหรือต้นพืชเกิดรากขณะติดอยู่กับต้นแม่ จะทำให้ได้ต้นพืชใหม่ ที่มีลักษณะทางสายพันธุ์ เหมือนกับต้นแม่

3. การทาบกิ่งคือ การนำต้นพืช 2 ต้นเป็นต้นเดียวกัน โดยส่วนของต้นตอที่นำมาทาบกิ่ง จะทำหน้าที่เป็นระบบรากอาหารให้กับต้นพันธุ์ดี

4.การติดตาคือ การเชื่อมประสานส่วนของต้นพืชเข้าด้วยกัน เพื่อให้เจริญเป็นพืชต้น เดียวกัน โดยการนำแผ่นตาจากกิ่งพันธุ์ดี ไปติดบนต้นตอ

5. การเสียบยอดการเชื่อมประสานเนื้อเยื่อของต้นพืช 2 ต้นเข้าด้วยกัน เพื่อให้เจริญเติบโต เป็นต้นเดียวกัน

 เนื้อเยื่อพืช

เนื้อเยื่อพืชที่ประกอบกันเป็นโครงสร้างส่วนต่างๆ ของพืชแบ่งเป็นหลายประเภท เช่น แบ่งตามความสามารถในการแบ่งเซลล์ หน้าที่ ลักษณะโครงสร้าง หรือตามตำแหน่งที่อยู่  ถ้าจำแนกตามความสามารถในการแบ่งเซลล์จะแบ่งเนื้อเยื่อพืชเป็น  2 ประเภท คือ

1.เนื้อเยื่อเจริญ (Meristem tissue)
2.เนื้อเยื่อถาวร (Permanent tissue)

เนื้อเยื่อเจริญ (Meristem tissue)
เนื้อเยื่อเจริญเป็นเนื้อเยื่อที่สามารถแบ่งตัวได้ มักมีรูปร่างเป็นสี่เหลี่ยมขนาดเล็ก ผนังเซลล์บาง นิวเคลียสใหญ่ เด่นชัด แวคิวโอลขนาดเล็ก เซลล์อยู่ชิดกัน ซึ่งเราสามารถแบ่งประเภทของเนื้อเยื่อเจริญ
ออกเป็น 3 ประเภท ตามตำแหน่ง

1.เนื้อเยื่อเจริญส่วนปลาย (Apical Meristem): เนื้อเยื่อประเภทนี้พบอยู่บริเวณปลายยอด ปลายราก และตา

2.เนื้อเยื่อเจริญด้านข้าง (Laterral Meristem): จะพบหลังจากมีการเจริญขั้นที่สอง เป็นเซลล์รูปร่างสี่เหลี่ยมผืนผ้า ผนังเซลล์บาง เรียงตัวเป็นระเบียบ แบ่งเป็น 2 ชนิด

1) วาสคิวลาร์ แคมเบียม: แทรกอยู่ระหว่าง ไซเลม และโฟลเอ็ม มีหน้าที่ สร้าง secondary xylem และ secondary pholem พบในพืชใบเลี้ยงคู่ทุกชนิด และพืชใบเลี้ยงเดี่ยวบางชนิด

2) คอร์ก แคมเบียม: ทำหน้าที่สร้างคอร์ก เพื่อทำหน้าที่แทนเซลล์เอพิเดมิส

3.เนื้อเยื่อเจริญเหนือข้อ (Intercalary Meristem): เนื้อเยื่อเจริญชนิดนี้จะอยู่บริเวณเหนือข้อของพืชใบเลี้ยงเดี่ยว ทำให้ปล้องยืดยาวขึ้น ซึ่งมีฮอร์โมนจิบเบอเรลลินเข้ามาเกี่ยวข้อง

เนื้อเยื่อถาวร คือ เนื้อเยื่อพืชซึ่งประกอบด้วยเซลล์ที่แบ่งตัวไม่ได้ และมีรูปร่างคงที่ไม่เปลี่ยนแปลง กล่าวคือ จะคงรูปร่างลักษณะเดิมไว้ตลอดชีวิตของส่วนนั้น ๆ ของพืชเนื้อเยื่อชนิดนี้เจริญเติบโต และเปลี่ยนแปลงมาจากเนื้อเยื่อเจริญเพื่อทำหน้าที่ต่างกันจนเซลล์นี้มีรูปร่างเปลี่ยนแปลงไปจากเดิม มี Vacuole และ cell wall ก็เปลี่ยนแปลงไปสุดแท้แต่ว่า จะกลายไปเป็นเนื้อเยื่อถาวรชนิดไหน ซึ่งโดยมากมักมีสารประกอบต่าง ๆ ไปสะสมบน cell wall ให้หนาขึ้นเพื่อให้เกิดความแข็งแรง ชนิดของเนื้อเยื่อถาวร เมื่อจำแนกตามลักษณะของเซลล์ที่มาประกอบกันจำแนกได้เป็น 2 ชนิด คือ

1. เนื้อเยื่อถาวรเชิงเดี่ยว เป็นเนื้อเยื่อถาวรที่ประกอบด้วย เซลล์ชนิดเดียวกันล้วน ๆ จำแนกออกเป็นหลายชนิด คือ Epidermis Parenchyma Collenchyma Sclerenchyma Coke Secretory tissue

2. เนื้อเยื่อถาวรเชิงซ้อน เป็นเนื้อเยื่อถาวรที่ประกอบขึ้นด้วย เซลล์หลายชนิดอยู่รวมกันเป็นกลุ่มก้อน เพื่อทำงานร่วมกัน ประกอบขึ้นด้วย 2 กลุ่มด้วยกันคือ Xylem และ Phloem ซึ่งจะอยู่รวมกันเป็นกลุ่มใหญ่ที่เรียกว่า Vascular bundle หรือ vascular tissue นั่นเอง

โครงสร้างและหน้าที่ของราก

ราก คือ ส่วนหนึ่งที่งอกต่อจากต้นลงไปในดิน ไม่แบ่งข้อและไม่แบ่งปล้อง ไม่มีใบ ตา และดอก หน้าที่ของราก คือ สะสมและดูดซึมอาหารมาบำรุงเลี้ยงต้นพืช นอกจากนี้ยังยึดและค้ำจุนต้นพืช รากของพืชแบ่งออกเป็น 2 ระบบ คือ

1.ระบบรากแก้ว ต้นพืชหลายชนิดเป็นแบบรากแก้ว คือมีรากสำคัญงอกออกจากลำต้นส่วนปลายรูปร่างยาว ใหญ่ เป็นรูปกรวยด้านข้างของราแก้ว จะแตกแขนงออกได้ 2-3 ครั้ง ไปเรื่อย ๆ รากเล็กส่วนปลายจะมีรากฝอยเล็ก ๆ ออกมาเป็นจำนวนมาก เพื่อเพิ่มเนื้อที่ในการดูดซึมอาหารให้กับต้นพืช มักจะพบว่าพืชใบเลี้ยงคู่จะมีรากแบบรากแก้ว ตัวอย่างพืชที่มีลักษณะนี้คือ ขี้เหล็ก คูน มะกา มะหาด เป็นต้น

2. ระบบรากฝอย เป็นรากที่งอกออกจากลำต้นส่วนปลายพร้อมกันหลายๆ ราก ลักษณะ เป็นรากกลมยาวขนาดเท่าๆ กันพบว่าพืชใบเลี้ยงเดี่ยวจะมีรากแบบรากฝอย ตัวอย่างพืชที่มีรากแบบนี้คือ ตะไคร้ หญ้าคา เป็นต้น บางทีรากจะเปลี่ยนลักษณะไป เนื่องจากได้รับอิทธิพล จากสิ่งแวดล้อมภายนอก รากที่เปลี่ยนลักษณะไปนี้มีหลายชนิด เช่น รากสะสมอาหาร รากค้ำจุน รากเกี่ยวพัน รากอากาศ เป็นต้นบางชนิดนี้บางครั้งก็อยู่บนดินจะต้องใช้การสังเกต แต่อย่างไรก็ตาม มันยังคงลักษณะทั่วไปของรากให้เราสังเกตเห็นได้

โครงสร้างภายในของราก

เนื้อเยื่อของรากทั้งพืชใบเลี้ยงคู่และพืชใบเลี้ยงเดี่ยวที่ตัดตามขวางตรงบริเวณที่เซลล์เจริญเติบโตเต็มที่ จะพบว่าเนื้อเยื่อของรากแบ่งออกเป็นชั้นๆเรียงจากภายนอกเข้าไปตามลำดับดังนี้

1. Epidermis เป็นเนื้อเยื่อชั้นนอกสุดมีเซลล์ที่เรียงตัวกันเพียงชั้นเดียวและผนังเซลล์บาง ไม่มีคลอโรพลาสต์ บางเซลล์จะเปลี่ยนแปลงไปเป็นขนราก

2. Cortex เป็นอาณาเขตระหว่างชั้น epidermis และ stele ประกอบด้วยเนื้อเยื่อพาเรงคิมาที่ทำหน้าที่สะสมน้ำและอาหารเป็นส่วนใหญ่ ชั้นในสุดของ cortex จะเป็นเซลล์แถวเดียวเรียก endodermis ในรากพืชใบเลี้ยงเดี่ยวจะเห็นชัดเจนเซลล์ในชั้นนี้เมื่อมีอายุมากขึ้นจะมีผนังหนาเพราะมีสารซูเบอริน หรือลิกนินสะสมอยู่ แต่จะมีช่วงที่มีเซลล์ผนังบางแทรกอยู่ในชั้นนี้และอยู่ตรงกับแนวของไซเลม

3. Stele เป็นบริเวณที่อยู่ถัดจากชั้น endodermisเข้าไป พบว่าstele ในรากจะแคบกว่าชั้น cortex ประกอบด้วยชั้นต่างๆดังนี้
3.1 pericycle เป็นเซลล์ผนังบางขนาดเล็กมี 1-2 แถว พบเฉพาะในรากเท่านั้น เป็นแหล่งกำเนิดของรากแขนง (secondary root)
3.2 vascular bundle ประกอบด้วย xylem อยู่ตรงใจกลางเรียงเป็นแฉกโดยมี phloem อยู่ระหว่างแฉก สำหรับพืชใบเลี้ยงคู่ต่อมาจะเกิดเนื้อเยื่อเจริญ vascular cambium คั่นระหว่าง xylem กับ phloem ในรากของพืชใบเลี้ยงคู่มีจำนวนแฉกน้อยประมาณ 1-6 แฉก โดยมากมักมี 4 แฉก ส่วนรากของพืชใบเลี้ยงเดี่ยวมักมีจำนวนแฉกมากกว่า
3.3 pith เป็นบริเวณตรงกลางรากหรือไส้ในของรากเห็นได้ชัดเจนในรากพืชใบเลี้ยงเดี่ยว ส่วนใหญ่เป็นเนื้อเยื่อพาเรงคิมาส่วนรากพืชใบเลี้ยงคู่ตรงกลางมักเป็น xylem

สรุป

ลำดับการจัดเรียงตัวของเนื้อเยื่อของบริเวณเซลล์มีการเปลี่ยนแปลง เรียงจากนอกสุดเข้าในสุด ดังนี้

เอพิเดอร์มิส –> คอร์เทกซ์ –> สตีล –> พิธ

หน้าที่และชนิดของราก

หน้าที่ของราก

รากมีหน้าที่หลักที่สำคัญ คือ

1. ดูด (absorption) น้ำและแร่ธาตุที่ละลายน้ำจากดินเข้าไปในลำต้น

2. ลำเลียง (conduction) น้ำและแร่ธาตุรวมทั้งอาหารซึ่งพืชสะสมไว้ในรากขึ้นสู่ส่วนต่างๆของลำต้น

3. ยึด (anchorage) ลำต้นให้ติดกับพื้นดิน

4. แหล่งสร้างฮอร์โมน (producing hormones) รากเป็นแหล่งสำคัญในการผลิตฮอร์โมนพืชหลายชนิด เช่น ไซโทไคนิน จิบเบอเรลลิน ซึ่งจะถูกลำเลียงไปใช้เพื่อการเจริญพัฒนาของส่วนลำต้น ส่วนยอด และส่วนอื่นๆของพืช นอกจากนี้ยังมีรากของพืชอีกหลายชนิดที่ทำหน้าที่พิเศษอื่นๆ เช่น สะสมอาหาร สังเคราะห์แสง ค้ำจุน ยึดเกาะ หายใจ เป็นต้น

ชนิดของราก

เมื่อจำแนกตามกำเนิด จะจำแนกออกได้เป็น 3 ชนิด คือ

1. Primary root เป็นรากที่มีกำเนิดและเจริญเติบโตมาจาก radicle รากชนิดนี้ตอนโคนจะโตแล้วค่อยๆเรียวเล็กลงเรื่อยๆจนถึงปลายซึ่งก็คือ รากแก้ว (tap root) นั่นเอง

2. Secondary root เป็นรากที่มีกำเนิดและเจริญเติบโตออกมาจาก primary root อีกทีหนึ่ง เป็นรากที่เรียกกันทั่วๆไปว่า รากแขนง (lateral root) และแขนงต่างๆที่แยกออกไปเป็นทอดๆนั้นต่างมีกำเนิดมาจากเนื้อเยื่อ pericycleในรากเดิมทั้งสิ้น

3. Adventitious root รากพิเศษ หรือ รากวิสามัญ เป็นรากที่ไม่ได้มีกำเนิดมาจาก radicle และก็ไม่เป็นแขนงของprimary root จำแนกเป็นชนิดย่อยๆลงไปอีกตามรูปร่างและหน้าที่ของมัน คือ
3.1 รากฝอย (fibrous root) เป็นรากเส้นเล็กๆมากมายขนาดสม่ำเสมอตลอดความยาวของราก งอกออกจากรอบๆโคนต้นแทนรากแก้วที่ฝ่อไป พบในพืชใบเลี้ยงเดี่ยวเป็นส่วนใหญ่ เช่น รวงข้าว ข้าวโพด หญ้า หมาก มะพร้าว ตาล กระชายพบในพืชใบเลี้ยงคู่บางชนิด เช่น รากต้อยติ่ง มันเทศ มันแกว
3.2 รากค้ำจุน (prop root) เป็นรากที่แตกออกจากข้อของลำต้นที่อยู่ใต้ดินและเหนือดินเล็กน้อย แล้วพุ่งทะแยงลงไปในดินเพื่อช่วยพยุงและค้ำจุนลำต้น ได้แก่ รากเตย ลำเจียก ข้าวโพด ยางอินเดีย โกงกาง และไทรย้อย เป็นต้น
3.3 รากสังเคราะห์แสง (photosynthetic root) เป็นรากที่แตกออกจากข้อของลำต้นหรือกิ่งแล้วห้อยลงมาในอากาศ มีสีเขียวของคลอโรฟิลล์จึงสังเคราะห์แสงได้ ได้แก่ รากกล้วยไม้ ไทร โกงกาง ซึ่งจะมีสีเขียวเฉพาะตรงที่ห้อยอยู่ในอากาศเท่านั้น รากกล้วยไม้นอกจากจะมีสีเขียวและช่วยในการสังเคราะห์แสงแล้ว พบว่ามีเยื่อพิเศษลักษณะนุ่มคล้ายฟองน้ำ เป็นเซลล์พวกพาเรงคิมาเรียงตัวกันอย่างหลวมๆ โดยมีช่องว่างระหว่างเซลล์มากเรียก นวม (velamen) หุ้มอยู่ตามขอบนอกของรากช่วยดูดน้ำ รักษาความชื้นให้แก่ราก ตลอดทั้งช่วยในการหายใจด้วย
3.4 รากหายใจ (respiratory root or aerating root) เป็นรากที่ชูปลายรากขึ้นมาเหนือพื้นดินบางทีก็ลอยตามผิวน้ำ เพื่อช่วยในการหายใจได้มากเป็นพิเศษกว่ารากปกติทั่วๆไป ทั้งนี้เพราะโครงสร้างของรากประกอบด้วยเซลล์พาเรงคิมาซึ่งเรียงตัวอย่างหลวมๆ มีช่องว่างระหว่างเซลล์มาก ทำให้อากาศผ่านเข้าสู่เซลล์ชั้นในของรากได้ง่าย รากเหล่านี้อาจเรียกว่า รากทุ่นลอย (pneumatophore) ได้แก่ ลำพู แสม โกงกาง แพงพวยน้ำ และผักกระเฉด เป็นต้น
3.5 รากเกาะ (climbing root) เป็นรากที่แตกออกมาจากส่วนข้อของลำต้น แล้วเกาะติดกับสิ่งยึดเกาะ เช่นเสาหรือหลักเพื่อพยุงลำต้นให้ติดแน่นและชูส่วนของลำต้นให้สูงขึ้นไป และให้ส่วนต่างๆของพืชได้รับแสงมากขึ้น ได้แก่ พลูพลูด่าง พริกไทย และกล้วยไม้ เป็นต้น
3.6 รากกาฝาก (parasitic root) เป็นรากของพืชที่ไปเกาะต้นพืชชนิดอื่น แล้วมีรากเล็กๆแตกออกมาเป็นกระจุกแทงลงไปในลำต้นจนถึงท่อลำเลียงเพื่อแย่งอาหาร ได้แก่ รากฝอยทอง กาฝาก เป็นต้น
3.7 รากสะสมอาหาร (storage root) ทำหน้าที่สะสมอาหารพวกแป้ง ไขมัน และโปรตีน เช่น รากกระชายมันเทศ มันแกว มันสำปะหลัง เป็นต้น
3.8 รากหนาม (root thorn) เป็นรากที่มีลักษณะเป็นหนามงอกมาจากบริเวณโคนต้น ตอนงอกใหม่ๆเป็นรากปกติแต่ต่อมาเกิดเปลือกแข็งทำให้มีลักษณะคล้ายหนามแข็ง ช่วยป้องกันโคนต้นได้ เช่น ปาล์ม

โครงสร้างและหน้าที่ของลำต้น

ลักษณะทั่วไปของลำต้น

ลำต้น(Stem)  เป็นอวัยวะของพืชซึ่งส่วนใหญ่จะเจริญขึ้นมาเหนือดินแต่ก็มีพืชบางชนิดที่ลำต้นอยู่ใต้ดิน ลำต้นประกอบด้วยส่วนสำคัญ 2 ส่วนคือ

1. ข้อ (node) เป็นส่วนของลำต้นที่มีตา (bud) ซึ่งจะเจริญไปเป็นกิ่ง ดอก หรือใบ

2.ปล้อง (internode) เป็นส่วนของลำต้นที่อยู่ระหว่างข้อ

พืชใบเลี้ยงเดี่ยวจะสังเกตส่วนของข้อปล้องได้อย่างชัดเจนตลอดชีวิต  เช่น  ต้นไผ่  ต้นอ้อย  ข้าวโพด  เป็นต้น  ส่วนพืชใบเลี้ยงคู่นั้นส่วนใหญ่แล้วข้อปล้องจะสังเกตได้ไม่ชัดเจนทั้งนี้เพราะเมื่อเจริญเติบโตเต็มที่แล้วมักจะมีเนื้อเยื่อชั้นคอร์ก(Cork)  มาหุ้มโดยรอบเอาไว้ การจะสังเกตอาจจะสังเกตในขณะที่พืชยังอ่อนอยู่ แต่ก็ยังมีพืชใบเลี้ยงคู่บางชนิดที่สามารถสังเกตเห็นข้อปล้องได้อย่างชัดเจนตลอดชีวิตเหมือนพืชใบเลี้ยงเดี่ยว ได้แก่พวกไม้ล้มลุกต่างๆ เช่น ต้นตำลึง ฟักทอง และผักบุ้ง เป็นต้น

โครงสร้างของลำต้น

1.โครงสร้างภายในของปลายยอดพืช บริเวณปลายยอดพืชสามารถแบ่งออกเป็นบริเวณ (region/zone) ได้ทั้งหมด 3 บริเวณด้วยกันคือ บริเวณเซลล์แบ่งตัว (region of cell division) บริเวณเซลล์ยืดตัว (region of cell elongation) บริเวณเซลล์เจริญเต็มที่ (region of maturation)

2.โครงสร้างภายในของลำต้นที่ตัดตามขวาง เมื่อนำปลายยอดของพืชมาตัดตามขวางบริเวณเซลล์เจริญเต็มที่จะพบว่าโครงสร้างภายในประกอบด้วยเนื้อเยื่อชนิดต่างๆตามแต่ชนิดของพืชโดยแบ่งได้ดังนี้
2.1.โครงสร้างภายในของลำต้นพืชใบเลี้ยงคู่

Epidermis เป็นเนื้อเยื่อที่อยู่ชั้นนอกสุด ทำหน้าที่ป้องกันอันตรายให้แก่เนื้อเยื่อภายในของลำต้น ส่วนใหญ่เซลล์เรียงตัวเพียงชั้นเดียว พืชบางชนิด epidermis มีการเปลี่ยนแปลงไปเป็นส่วนของ
trichome / hair และ guard cell ในต้นพืชที่อายุมากส่วนใหญ่แล้วส่วนของ Epidermis จะหลุดหายไปเพราะถูกแทนที่ด้วยส่วนของคอร์ก

Cortex คอร์เทกซ์เป็นชั้นของลำต้นที่มีอาณาเขตตั้งแต่ใต้ epidermis เข้ามาจนถึงเนื้อเยื่อ
เอนโดเดอมิส (endodermis) ดังนั้นในชั้นคอร์เทกซ์จึงประกอบด้วยเนื้อเยื่อชนิดต่างๆ ได้แก่ ชนิด  รายละเอียด และ หน้าที่

Parenchyma        เป็นเนื้อเยื่อส่วนใหญ่ที่พบภายในลำต้น

Chlorenchyma    ทำหน้าที่ช่วยในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง

Aerenchyma        ทำหน้าที่เกี่ยวข้องกับการสะสมอากาศ โดยเฉพาะพืชน้ำ

Collenchyma      เพิ่มความแข็งแรงให้แก่ลำต้น

Sclerenchyma (fiber)       ให้ความแข็งแรงแก่ลำต้น

Stele สตีลเป็นชั้นที่ถัดเข้ามาจากชั้นคอร์เทกซ์ โดยมีอาณาเขตตั้งแต่ใต้ endodermis เข้ามาจนถึงใจกลางของลำต้น แต่เนื่องจากในลำต้นเนื้อเยื่อ endodermis ส่วนใหญ่เห็นได้ไม่ชัดเจนหรือหนังสือบางเล่มก็กล่าวว่าในลำต้นจะไม่มีเนื้อเยื่อ endodermis ทำให้ชั้นสตีลในลำต้นแบ่งแยกออกจากชั้นคอร์เทกซ์ได้ไม่ชัดเจนเหมือนในส่วนของรากพืช ภายในชั้นสตีลจะประกอบด้วยเนื้อเยื่อที่สำคัญคือ

Vascular bundle หมายถึงกลุ่มของเนื้อเยื่อที่ทำหน้าที่เกี่ยวข้องกับการลำเลียง ภายในเนื้อเยื่อ Vascular bundle ของพืชใบเลี้ยงคู่ประกอบด้วย กลุ่มเนื้อเยื่อลำเลียงอาหาร (phloem) เรียงตัวอยู่ทางด้านนอกและกลุ่มเนื้อเยื่อลำเลียงน้ำ (xylem) เรียงตัวอยู่ทางด้านในหรือด้านที่ติดกับ pith ระหว่าง xylem กับ phloem จะมีเนื้อเยื่อเจริญที่เรียกว่า vascular cambium คั่นกลางอยู่ทำหน้าที่แบ่งเซลล์เพื่อให้กำเนิด xylem และ phloem

Pith   เป็นเนื้อเยื่อที่อยู่ส่วนกลางของลำต้น ส่วนใหญ่เป็นเนื้อเยื่อประเภท Parenchyma จึงทำหน้าที่ในการสะสมสารต่างๆ ลำต้นของพืชใบเลี้ยงคู่บางชนิดเนื้อเยื่อในส่วนนี้อาจสลายไปกลายเป็นช่องกลวงกลางลำต้น เรียกช่องนี้ว่า pith cavity

2.2โครงสร้างภายในของลำต้นพืชใบเลี้ยงเดี่ยว

Epidermis เป็นเนื้อเยื่อที่อยู่ชั้นนอกสุด ทำหน้าที่ป้องกันอันตรายให้แก่เนื้อเยื่อภาย ในของลำต้น ส่วนใหญ่เซลล์เรียงตัวเพียงชั้นเดียวและมีอยู่ตลอดไป ยกเว้นใน   ต้นพืชตระกูลปาล์มจะมีเฉพาะในปีแรกเท่านั้นเพราะต่อมาจะมีเนื้อเยื่อคอร์ก (cork) มาแทน

Cortex มีเนื้อเยื่อบางๆ1-2 ชั้น ส่วนใหญ่เป็นเนื้อเยื่อชนิด parenchyma และส่วนใหญ่ไม่พบ endodermis ทำให้อาณาเขตแบ่งได้ไม่ชัดเจน

Vascular bundle กลุ่มของเนื้อเยื่อลำเลียงของพืชใบเลี้ยงเดี่ยว ส่วนของ xylem, phloem จะเรียงตัวกันมองคล้ายๆใบหน้าคน มีส่วนของ vessel อยู่บริเวณคล้ายดวงตา ส่วน phloem อยู่บริเวณคล้ายหน้าผาก   xylem และ phloem จะถูกล้อมรอบด้วยเนื้อเยื่อ parenchyma หรืออาจเป็น sclerenchyma และเรียกเซลล์ที่มาล้อมรอบนี้ว่า   bundle sheath   vascular bundle ของพืชใบเลี้ยงเดี่ยวส่วนใหญ่ไม่พบเนื้อเยื่อเจริญ vascular cambium ยกเว้นหมากผู้หมากเมีย และพืชตระกูลปาล์ม

Pith เป็นเนื้อเยื่อที่อยู่ส่วนกลางของลำต้น ส่วนใหญ่เป็นเนื้อเยื่อประเภท Parenchyma พืชใบเลี้ยงเดี่ยวบางชนิด เช่น ข้าวโพด ในเนื้อเยื่อของ pith นี้จะพบ vascular bundle กระจายอยู่เต็ม นอกจากนี้พืชบางชนิดเนื้อเยื่อในส่วนนี้อาจสลายไปกลายเป็นช่องกลวงกลางลำต้น เรียกว่า pith cavity เช่นต้นไผ่ ต้นข้าวเป็นต้น

ชนิดและหน้าที่ของลำต้น

โดยทั่วไปสามารถจำแนกลำต้นออกเป็น 2 ชนิดใหญ่ๆด้วยกันคือ

1.ลำต้นเหนือดิน (aerial stem/terrestrial stem)

Creeping stem คือลำต้นที่ทอดหรือเลื้อยขนานไปตามผิวดินหรือผิวน้ำ เช่น ผักบุ้ง ผักกระเฉด ฟักทอง สตรอเบอรี่ และหญ้า เป็นต้น

Climbing stem   คือลำต้นที่ไต่ขึ้นที่สูงโดยวิธีใดวิธีหนึ่ง ถ้ามีหลักหรือต้นไม้ที่ลำต้นตั้งตรงอยู่ใกล้ๆจะถูกใช้ไต่ขึ้นไป แบ่งออกเป็น

Twining stem ลำต้นไต่ขึ้นที่สูงโดยใช้ลำต้นพันกับหลักเป็นเกลียว เช่น เถาวัลย์ ต้นถั่ว บอระเพ็ด ฝอยทอง เป็นต้น

Stem tendril   ลำต้นไต่ขึ้นที่สูงโดยใช้ส่วนของลำต้นดัดแปลงไปเป็นมือเกาะ(tendril)  เพื่อพันหรือไต่ขึ้นที่สูง  ส่วนของ tendril จะบิดเป็นเกลียวคล้ายสปริงเพื่อให้ยืดหยุ่น  เช่น  ต้นองุ่น  บวบ  แตงกวา  กระทกรก  โคกกระออม  พวงชมพู เป็นต้น

Root climber ลำต้นไต่ขึ้นที่สูงโดยใช้รากซึ่งออกมาตามข้อ ยึดหลักหรือต้นไม้ เช่น ต้นพริกไทย พลู และพลูด่าง เป็นต้น

Stem spine / stem thorn ลำต้นที่ดัดแปลงไปเป็นหนามหรือขอเกี่ยว (hook) เพื่อไต่ขึ้นที่สูง เช่น ต้นเฟื้องฟ้า ไผ่ ไมยราบ และพืชตระกูลส้ม เป็นต้น

Chlorophyll / phylloclade / cladode คือลำต้นที่เปลี่ยนแปลงไปมีลักษณะหรือหน้าที่คล้ายใบ เช่น ลำต้นแป็นแผ่นแบน หรือมีสีเขียวของคลอโรฟีลล์ ได้แก่ กระบองเพชร พญาไร้ใบ หน่อไม้ฝรั่ง โปร่งฟ้า เป็นต้น

Bulbil / crown / slip   คือลำต้นที่เป็นตาหรือหน่อเล็กๆ สั้นๆ ที่ประกอบด้วยยอดอ่อนและใบเล็กๆ 2-3 ใบ แตกออกระหว่างซอกใบกับลำต้น หรือแตกออกจากยอดของลำต้นแทนดอก เมื่อมันหลุดร่วงลงดินก็สามารถเจริญเป็นต้นใหม่ได้ เช่น หอม กระเทียม สับปะรด เป็นต้น

2.ลำต้นใต้ดิน (underground stem)

Rhizome คือลำต้นใต้ดินที่เรียกกันว่า แง่ง หรือเหง้า ส่วนใหญ่ขนานกับพื้นดิน มีข้อปล้องเห็นได้ชัดเจน ตามข้อมีใบที่เป็นแปลงเป็นสีน้ำตาล ได้แก่ ขิง ข่า ขมิ้น บางชนิดอาจตั้งตรง เช่น กล้วย พุทธรักษา เป็นต้น

Tuber   ลำต้นใต้ดินที่สะสมอาหาร ทำให้อวบอ้วน แต่บริเวณที่เป็นตาจะไม่อ้วนออกมาด้วยทำให้เห็นเป็นรอยบุ๋ม ได้แก่ มันฝรั่ง เป็นต้น

Bulb ลำต้นใต้ดินที่ลำต้นเล็กมีปล้องสั้นมาก ตามปล้องมีใบเกล็ดซ้อนกันหลายๆชั้น ห่อหุ้มลำต้นเอาไว้และสะสมอาหาร เช่น หอม กระเทียม เป็นต้น

Corm เป็นลำต้นใต้ดินที่ตั้งตรงเช่นเดียวกับ bulb มีลักษณะคล้ายกันแต่เก็บสะสมอาหารไว้ในลำต้นจนทำให้เห็นลำต้นอวบอ้วน ตามข้อมีใบเกล็ดบางๆหุ้ม มีตางอกตามข้อ เช่น เผือก แห้วจีน เป็นต้น

วงปี ในรอบ 1 ปี วาสคิวลาร์แคมเบียมของพืชที่มีเนื้อไม้จะมีการแบ่งเซลล์สร้างไซเลมและโฟลเอ็มขั้นที่ 2 จำนวนมากน้อยต่างกันในแต่ละฤดูขึ้นอยู่กับปริมาณน้ำและธาตุอาหาร ในฤดูที่สิ่งแวดล้อมอุดมสมบูรณ์ดี เช่น ฤดูฝน เซลล์ชั้นไซเลมจะเจริญเร็วมีขนาดใหญ่ทำให้ได้ชั้นไซเลมกว้าง และมีสีจาง ในฤดูแล้ง เซลล์ชั้นในไซเลมจะเจริญช้ามีขนาดเล็กเบียดกันแน่นทำให้เห็นแถบแคบๆและมีสีเข้ม

ลักษณะดังกล่าวทำให้เห็นเนื้อไม้มีสีจางและเข้มสลับกันมองเห็นเป็นวงเรียกว่า วงปี

โครงสร้างและหน้าที่ของใบ

ใบ ถือว่าเป็นองค์ประกอบที่สำคัญต่อพืชเป็นอย่างยิ่งเพราะพลังงานที่ได้มานั้นต้องอาศัยการสังเคราะห์แสงซึ่งเกือบทั้งหมดจะเกิดขึ้นที่ใบของพืช

โครงสร้างของใบ

1. โครงสร้างภายนอกของใบ

ใบของพืชส่วนใหญ่ประกอบด้วยส่วนแบนๆ ที่แผ่ขยายออกไปเรียกว่า แผ่นใบ (Blade) และมีก้านใบ (petiole) เชื่อมติดอยู่กับลำต้นหรือกิ่งทางด้านข้าง และอาจมีหูใบ (stipule) ที่โคนก้านใบ  การที่ใบพืชมีลักษณะแบนมีประโยชน์ช่วยเพิ่มพื้นที่ผิวในการรับแสงเพื่อให้ได้พลังงานไปใช้ในการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ และช่วยในการระบายความร้อน  โดยทั่วไปใบของพืชมีสีเขียวเนื่องจากคลอโรฟิลล์ซึ่งเป็นสารรับสีที่รับพลังงานแสง แต่ใบบางชนิดมีสีแดงหรือม่วง เป็นเพราะภายในใบมีการสร้างสารสีอื่นๆ เช่น แอนโทไซยานิน (Anthocyanin) แคโรทีนอยด์ (Carotenoid) ซึ่งถ้ามีมากกว่าคลอโรฟิลล์จะทำให้ใบมีสีแดงหรือเหลือง

ในพืชใบเลี้ยงคู่จะมีเส้นใบ (Vein) แตกแขนงออกมาจากเส้นกลางใบ (midrib) เพื่อให้การลำเลียงสารต่างๆ จากท่อลำเลียงไปสู่ทุกๆ เซลล์ของใบได้ทั่วถึง ก้านใบของพืชใบเลี้ยงเดี่ยวอาจเป็นกาบที่มีเส้นใบขนาดใหญ่เรียงขนานกันจนถึงปลายใบ พืชบางชนิดเส้นใบย่อยแตกแขนงตั้งฉากกับเส้นใบใหญ่ เช่น ใบกล้วย และเส้นใบย่อยก็ยังเรียงขนานกันเองอีกด้วย

2. โครงสร้างภายในของใบ ประกอบด้วยเนื้อเยื่อต่างๆ เช่นเดียวกับลำต้น

1. เอพิเดอร์มิส เป็นเนื้อเยื่อผิว มีทั้งด้านบนและด้านล่าง ประกอบด้วยเซลล์เพียงชั้นเดียวหรือหลายชั้น ได้แก่ เซลล์ผิว  เซลล์ขน หรือเปลี่ยนไปเป็นเซลล์คุม (guard cell) ภายในเซลล์ผิวมักไม่ค่อยมีคลอโรพลาสต์หรือมีน้อยยกเว้นเซลล์คุม  เซลล์ผิวมีคิวทินเคลือบอยู่ที่ผนังเซลล์ด้านนอกเพื่อป้องกันการระเหยของน้ำออกจากใบ  เซลล์คุมมีรูปร่างคล้ายไตหรือเมล็ดถั่ว 2 เซลล์ประกบกัน  พืชที่ใบลอยปริ่มน้ำ เช่น บัวสาย จะมีปากใบ (stoma) อยู่เฉพาะทางด้านบนของใบเท่านั้น ส่วนพืชที่จมอยู่ใต้ผิวน้ำ เช่น สาหร่ายหางกระรอกจะไม่มีปากใบและไม่มีคิวทินฉาบผิว ใบพืชบางชนิดมีปากใบทั้งด้านบนและด้านล่าง เช่น ใบข้าวโพด

2. มีโซฟิลล์ (mesophyll) เป็นเนื้อเยื่อที่อยู่ระหว่างชั้นเอพิเดอร์มิสทั้ง 2 ด้าน ส่วนใหญ่เป็นเนื้อเยื่อพาเรงคิมาที่มีคลอโรพลาสต์จำนวนมาก โดยทั่วไปพาเรงคิมาในพืชใบเลี้ยงคู่จะมีเซลล์ 2 แบบ ทำให้โครงสร้างภายในแบ่งเป็น 2 ชั้นคือ
2.1 แพลิเซดมีโซฟิลล์ (palisade mesophyll) มักพบอยู่ใต้ชั้นเอพิเดอร์มิสด้านบน ประกอบด้วยเซลล์รูปร่างยาว เรียงตัวเป็นแถวตั้งฉากกับผิวใบคล้ายรั้วอาจมีแถวเดียวหรือหลายแถว ภายในเซลล์มีคลอโรพลาสต์ค่อนข้างหนาแน่นมาก
2.2 สปันจีมีโซฟิลล์ (spongy mesophyll) อยู่ถัดจากแพลิเซดมีโซฟิลล์ลงมาจนถึงชั้นเอพิเดอร์มิสด้านล่าง ประกอบด้วยเซลล์ที่มีรูปร่างไม่แน่นอนเรียงตัวในทิศทางต่างๆ กัน ทำให้เกิดช่องว่างระหว่างเซลล์มาก ภายในเซลล์มีคลอโรพลาสต์หนาแน่นแต่น้อยกว่าแพลิเซดมีโซฟิลล์

3. มัดท่อลำเลียง ประกอบด้วยไซเลมและโฟลเอ็ม โดยไซเลมและโฟลเอ็มจะเรียงติดต่อถึงกันอยู่ในเส้นใบ พืชบางชนิดมัดท่อลำเลียงจะล้อมรอบด้วยบันเดิลชีท (bundle sheath) เช่น ใบข้าวโพด บันเดิลชีทในพืชบางชนิดมีเนื้อเยื่อไฟเบอร์ช่วยทำให้มัดท่อลำเลียงแข็งแรงเร็วขึ้น ในพืชบางชนิดมีเนื้อเยื่อพาเรงคิมา ซึ่งจะมีคลอโรพลาสต์หรือไม่มีก็ได้ขึ้นอยู่กับชนิดของพืช   มัดท่อลำเลียงส่วนใหญ่จะอยู่ในชั้นสปันจีมีโซฟิลล์

หน้าที่ของใบ

ใบมีหน้าที่สร้างอาหาร  เรียกว่า  “การสังเคราะห์ด้วยแสง” (สามารถศึกษาเพิ่มเติมได้จากบทเรียนเรื่อง การสังเคราะห์ด้วยแสง) นอกจากนี้ยัง ทำหน้าที่คายน้ำทางปากใบอีกด้วยนอกจากนี้ใบของพืชบางชนิดยังทำหน้าที่อย่างอื่นอีก เช่น ใบตำลึง มะระ และถั่วลันเตา ทำหน้าที่ยึดและพยุงลำต้นให้ไต่ขึ้นที่สูงได้
ใบกระบองเพชรจะเปลี่ยนเป็นหนามแหลม เพื่อลดการคายน้ำของใบ เนื่อง จากกระบองเพชรดำรงชีวิตอยู่ในที่แห้งแล้ง ไม่มีน้ำ ใบหม้อข้าวหม้อแกงลิงทำหน้าที่จับแมลงเป็นอาหาร ใบว่านหวงจระเข้ กลีบของกระเทียม และหัวหอม ทำหน้าที่สะสมอาหาร

ปากใบพืชจำแนกตามชนิดของพืชที่เจริญอยู่ในสิ่งแวดล้อมต่าง ๆ ได้เป็น 3 แบบ คือ

1.ปากใบแบบธรรมดา (typical stomata) เป็นปากใบของพืชทั่วไปโดยมีเซลล์คุมอยู่ในระดับเดียวกับเซลล์เอพิเดอร์มิสพืชที่ปากใบเป็นแบบนี้เป็นพวกเจริญอยู่ในที่ ๆ มีน้ำอุดมสมบูรณ์พอสมควร (mesophyte)

2.ปากใบแบบจม (sunken stomata) เป็นปากใบที่อยู่ลึกเข้าไปในเนื้อใบเซลล์คุมอยู่ลึกกว่าหรือต่ำกว่าชั้นเซลล์เอพิเดอร์มิสพบในพืชที่อยู่ในที่แห้งแล้ง (xerophyte) เช่น พืชทะเลทราย พวกกระบองเพชร พืชป่าชายเลน (halophyte) เช่น โกงกาง แสม ลำพู เป็นต้น

3.ปากใบแบบยกสูง (raised stomata) เป็นปากใบที่มีเซลล์คุมอยู่สูงกว่าระดับเอพิเดอร์มิสทั่วไป เพื่อช่วยให้น้ำระเหยออกจากปากใบได้เร็วขึ้นพบได้ในพืชที่เจริญอยู่ในน้ำที่ที่มีน้ำมากหรือชื้นแฉะ (hydrophyte)

ใบพืชใบเลี้ยงเดี่ยวบางชนิด เช่น หญ้า ข้าวโพด ที่ชั้นเอพิเดอร์มิสมีเซลล์ขนาดใหญ่และผนังเซลล์บางชนิดเรียกว่า บัลลิฟอร์มเซลล์ (Bulliform cell) ช่วยทำให้ใบม้วนงอได้เมื่อพืชขาดน้ำช่วยลดการคายน้ำของพืชให้น้อยลง พืชบางชนิดอาจมีเอพิเดอร์มิสหนามากกว่า 1 ชั้น ซึ่งพบมากทางด้านหลังใบมากกว่าทางด้านท้องใบเรียกว่า มัลติเปิล เอพิเดอร์มิส (multiple epidermises) ซึ่งพบในพืชที่แห้งแล้งช่วยลดการของได้ เซลล์ชั้นนอกสุดเรียกว่า เอพิเดอร์มิส ส่วนเซลล์แถวที่อยู่ถัดเข้าไปเรียกว่า ไฮโพเดอร์มิส (hypodermis)

ประเภทของการคายน้ำ

การคายน้ำของพืชเป็นไปในลักษณะของการแพร่เป็นส่วนใหญ่ แบ่งเป็น 3 ประเภท ตามตำแหน่งที่ไอน้ำออกมา คือ

1. Stomatal transpiration เป็นการคายน้ำที่กำจัดไอน้ำออกมาทางปากใบซึ่งมีอยู่มากมายตามผิวใบ ปากนี้เป็นทางที่มีการคายน้ำออกมากที่สุด

2.Cuticular transpiration เป็นการคายน้ำที่กำจัดไอน้ำออกมาทางผิวใบที่มี cuticle ฉาบอยู่ข้างนอกสุดของ epidermis แต่เนื่องจาก cuticle ประกอบด้วยสาร cutin ซึ่งเป็นสารประกอบคล้ายขี้ผึ้ง ไปน้ำจึงแพร่ออกทางนี้ได้ยาก ดังนี้ พืช จึงคายน้ำออกทางนี้ได้น้อยและ ถ้าหากพืชใดมี cuticle หนามากน้ำก็ยิ่งออกได้ยากมากขึ้นทั้ง stomatal และcuticular transpiration ต่างก็เป็นการคายน้ำที่กำจัดไอน้ำออกมาจากใบ จึงเรียกการคายน้ำทั้ง 2 ประเภทนี้รวม ๆ กันว่า Foliar transpiration การคายน้ำออกจากใบดังกล่าวนี้จะเกิดที่ปากใบประมาณ 90 เปอร์เซ็นต์และที่ cuticle ประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์

3. Lenticular transpiration เป็นการคายน้ำที่กำจัดไอน้ำออกมาทาง lenticel ซึ่งเป็นรอยแตกตามลำต้นและกิ่ง การคายน้ำประเภทนี้เกิดขึ้นน้อยมาก เพราะ lenticel มีในพืชเป็นส่วนน้อยและเซลล์ของ lenticel ก็เป็น cork cell ด้วยไอน้ำจึงออกมาได้น้อย

การคายน้ำในรูปหยดน้ำ เป็นการคายน้ำในรูปหยดน้ำเล็ก ๆ ทางรูเปิดเล็ก ๆ ตามปลายเส้นใบที่ขอบใบที่เรียกว่า โฮดาโธด (Hydathode) การคายน้ำนี้เรียกว่า กัตเตชัน (guttation) ซึ่งเกิดขึ้นเมื่ออากาศมีความชื้นมากๆอุณหภูมิต่ำและลมสงบ

ปัจจัยในการควบคุมการคายน้ำ

ใบไม้จะคายน้ำได้ช้าหรือเร็ว มากหรือน้อย ย่อมขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมภายนอกและสภาพภายในของพืชเอง คือ

1.แสงสว่าง ถ้าความเข้มข้นของแสงสว่างมากจะช่วยให้การคายน้ำมีอัตราสูงขึ้น

2.อุณหภูมิ ถ้าอุณหภูมิของบรรยากาศสูง จะทำให้ใบคายน้ำได้มากและรวดเร็วขึ้น ทั้งนี้เพราะว่า

(1) เมื่ออุณหภูมิสูง อุณหภูมิของน้ำในใบก็จะสูงขึ้น ทำให้น้ำระเหยเป็นไอได้ง่ายและเร็วขึ้น จึงระเหยออกไปจากใบได้มากและเร็วขึ้นด้วย

(2) เมื่ออุณหภูมิต่ำ อากาศภายนอกสามารถอุ้มไอน้ำเอาไว้ได้มากขึ้น

ปากใบเปิดได้ดีที่อุณหภูมิ 25 – 30 องศาเซลเซียส

3. ความชื้น ถ้าหากความชื้นในบรรยากาศมีน้อย คือ อากาศ ความชื้นในบรรยากาศจึงแตกต่างกับความชื้นในช่องว่างที่อากาศในใบมาก ทำให้การคายน้ำเกิดขึ้นได้มากและรวดเร็ว อากาศชื้น ใบจะคายน้ำได้น้อยและช้าลง ตามทฤษฎีถ้าความชื้นอิ่มตัวใบไม่ควรจะคายน้ำเลย ซึ่งก็เป็นความจริง กล่าวคือ ใบจะไม่คายน้ำออกมาเป็นไอน้ำ แต่มันคายมาเป็นหยดน้ำอย่างหนึ่งที่เรียกว่า Guttation นั่นเอง

4. ลม โดยที่ลมช่วยพัดพาไอน้ำที่ระเหยออกมาจากใบและอยู่บริเวณรอบ ๆ ใบให้พ้นไปจากผิว บริเวณนั้นจึงมีไอน้ำน้อยหรือมีอากาศแห้งเข้ามาแทนที่ ก็สามารถรับไอน้ำจากใบได้อีก

5. ความอุดมสมบูรณ์ของน้ำในดิน ถ้าในดินมีน้ำมากหรือดินแฉะ และสภาพอื่น ๆ ก็เหมาะสมกับการคายน้ำ น้ำในดินจะถูกดูดและลำเลียงไปยังใบได้มากและตลอดเวลาก็จะทำให้ใบคายน้ำได้มาก แต่ถ้าน้ำในดินน้อยหรือดินแห้ง แม้ว่าสภาพอื่น ๆ จะเหมาะสมกับการคายน้ำมาก อย่างไรก็ตามการคายน้ำก็เกิดขึ้นได้น้อย เพราะเมื่อดินแห้งก็ไม่มีน้ำที่จะลำเลียงขึ้นไปยังใบ ใบจึงขาดน้ำที่จะระเหยออกไปได้ อนึ่ง สภาพอื่น ๆ ที่เหมาะสมแก่การคายน้ำที่กล่าวถังนั้น ได้แก่ ความสามารถของรากในการดูดน้ำจากดิน อุณหภูมิของดิน ความเข้มข้นของสารละลายในดิน เป็นต้น

6. ความกดดันของบรรยากาศ ในที่ที่มีความกดดันของบรรยากาศต่ำ อากาศจะบางลงและความแน่นน้อย เป็นโอกาสให้ไอน้ำแพร่ออกไปจากใบได้ง่าย อัตราของการคายน้ำก็สูง แต่ถ้าความดันของบรรยากาศสูง ใบก็จะคายน้ำได้น้อยลง อีกทั้งลักษณะและโครงสร้างของใบ

การลำเลียงสารต่างๆในพืชดอก

1.การลำเลียงสารอาหารในพืชดอก

2.การลำเลียงแร่ธาตุในพืชดอก

3.การลำเลียงน้ำในพืชดอก

การลำเลียงสารอาหารของพืช (Translocation of Solute)

ส่วนของพืชที่เป็นจำนวนมากที่ไม่มีคลอโรฟิลล์ จึงจำเป็นต้องอาศัยอาหารที่สังเคราะห์ขึ้นจากส่วนอื่นที่ไม่ใช่คลอโรฟิลล์ ดังนั้นสารการเคลื่อนย้ายสารจากส่วนหนึ่งไปอีกส่วนหนึ่งของพืช เรียกว่า Translocation of solute พืชที่ จึงต้องมีการลำเลียงตัวถูกละลายหรืออาหารที่ละลายได้จากแหล่งเก็บ (ใบเลี้ยง หรือendosperm) ไปส่วน เช่น ที่ปลายราก ปลายยอด

การลำเลียงสารต่างๆ และไปในทิศทางต่างๆในพืชนั้น จำแนกได้ดังนี้ คือ

1. Upward translotion of mineral salts ไม่ว่าจะเป็น Xylem หรือ Phloem มีพวกเกลือแร่อยู่ด้วยทั้งนั้น การลำเลียงเกลือแร่นี้เป็นการลำเลียงขึ้นข้างบนโดยไปทาง Xylem เมื่อตัดเอา Xylem ออก การลำเลียงเกลือแร่จะหยุดชะงักเกลือแร่ส่วนใหญ่ลำเลียงไปทาง Xylem มากกว่า Phloem หลายสิบเท่า

2. Upward translocation of organic solutes organic solute ส่วนใหญ่เป็นพวกคาร์โบไฮเดรต (จากการสังเคราะห์แสง) พวกกรดอินทรีย์ โปรตีน กรดอะมิโน ฮอร์โมน และวิตามิน ต่างๆ มีการลำเลียงขึ้นข้างบนโดยทาง Phloem เพื่อไปเลี้ยงส่วนที่ยังอ่อนอยู่ เช่น ที่ยอด พบว่าลำเลียงไปทาง Phloem โดยสรุปแล้วการลำเลียงอินทรีย์สารไปเลี้ยงยังส่วนยอดนั้นไปทาง Phloem

3. Downward translocation of organic solutes เป็นการลำเลียงพวกอินทรีย์สารลงข้างล่าง ทาง Phloem มีน้อยมากที่ลำเลียงไปทาง Xylem

4. Outward translocation of salts from leaves เป็นการลำเลียงพวกเกลืออื่นๆ เนื้อเยื่อใดทำหน้าที่ลำเลียง แสดงถึงความสามารถในการเคลื่อนย้าย (Mobility) ของธาตุอีกด้วย การลำเลียงนี้เป็นไปได้เมื่อก้านใบสมบูรณ์ดี แต่ถ้าเอาไอน้ำร้อนๆ มาพ่นที่ก้านใบก็จะไปยับยั้งการลำเลียงธาตุออกจากใบ “การลำเลียงธาตุหรือเกลือต่างๆ ออกจากใบไปทาง Phloem เท่านั้น”

5. Lateral translocation of solutes เป็นการลำเลียงอินทรีย์สารและอนินทรีย์สารไปทางด้านข้างของลำต้น การลำเลียงประเภทนี้จะผ่านไป ทาง vascular ray cell ในพืชบางชนิดมี Lateral translocation ไม่สู้ดีนัก ซึ่งถ้าตัดด้านหนึ่งด้านใดของลำต้นหรือกิ่งออก จะทำให้การเจริญเติบโตของด้านนั้นไม่ดีเท่าอีกด้านหนึ่ง หรือถ้าตัดรอบต้นก็จะคอด

กลไกของการลำเลียงไปทาง Phloem ต้องมีลักษณะพิเศษ คือ

1.เซลล์ต้องมีชีวิต เพราะถ้าเซลล์ของ Phloem ตายไปการลำเลียงก็หยุดชะงักลงทันที

2.การลำเลียงเป็นไปได้ทั้งสองทาง มีทั้งขึ้นและลง อาจจะขึ้นคนละเวลาก็ได้

3.สามารถลำเลียงได้เป็นปริมาณมากๆ

4.อัตราความเร็วของการลำเลียงสูง การลำเลียงประเภทนี้เกิดขึ้นด้วยความเร็วสูง

5.การลำเลียงเกิดขึ้นเป็นครั้งคราว บางเวลาเกิดขึ้นเร็ว บางเวลาก็เกิดขึ้นได้ช้า ก็ขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของวัน (กลางวันหรือกลางคืน)

การลำเลียงโดยทาง Phloem นี้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ และปริมาณของ ออกซิเจนด้วยกล่าวคือ ถ้าอุณหภูมิต่ำ ออกซิเจนน้อย การลำเลียงจะเกิดขึ้นช้าหรืออาจไม่เกิดเลย แต่ถ้าอุณหภูมิสูงและมีออกซิเจนเพียงพอ การลำเลียงดังกล่าวก็จะเกิดขึ้นเร็ว

สรุปกระบวนการลำเลียงสารอาหาร

สังเคราะห์แสง  -> เกิดการเปลี่ยนน้ำตาลกลูโคสเป็นซูโครส ในไซโทรพลาซึม
-> ซีฟทิวบ์ของโฟลเอ็ม -> ความเข้มข้นของสารละลายต้นทางสูงขึ้น -> น้ำออสโมซิสเข้ามาบริเวณต้นทาง -> บริเวณต้นทางที่มีสารละลายอยู่ก็เกิดแรงดันมากเพิ่มขึ้น -> สารละลายจะถูกดันด้วยแรงดันให้ลำเลียงไปตามท่อโฟลเอ็ม จนถึงบริเวณปลายทาง “ดังนั้นการลำเลียงจะเกิดขึ้นทุกครั้งที่มีการสังเคราะห์แสง”

การลำเลียงธาตุอาหารของพืช

น้ำที่พืชลำเลียงผ่านชั้นคอร์เทกซ์ของรากเข้าสู่ไซเลม มีธาตุอาหารต่าง ๆ ที่รากดูดจากดินละลายอยู่ด้วยการลำเลียงธาตุอาหารต่าง ๆ มีความซับซ้อนมากกว่าการลำเลียงน้ำ เพราะเซลล์มักไม่ยอมให้ธาตุอาหารเคลื่อนที่ผ่านเข้าออกได้โดยอิสระ

กระบวนการเคลื่อนที่ของธาตุอาหารต่างๆ เข้าสู่ราก ทำได้ 2 วิธี คือ ลำเลียงแบบไม่ใช้พลังงาน (passive transport) โดยธาตุอาหารจะแพร่จากภายนอกเซลล์ที่มีความเข้มข้นสูงกว่าไปยังภายในเซลล์ที่มีความเข้มข้นต่ำกว่า และการลำเลียงแบบใช้พลังงาน (active transport) ซึ่งเป็นการเคลื่อนที่ของธาตุอาหารแบบอาศัยพลังงานทำให้พืชสามารถลำเลียงธาตุอาหารจากภายนอกเซลล์ที่มีความ    เข้มข้นต่ำกว่าเข้ามาภายในเซลล์ได้ จึงทำให้พืชสะสมธาตุอาหารบางชนิดไว้ได้ ธาตุอาหารที่จะเข้าไปในไซเลมสามารถเคลื่อนผ่านชั้นคอร์เทกซ์ของรากได้โดยเส้นทางอโพพลาสหรือซิมพลาส และเข้าสู่เซลล์เอนโดเดอร์มิสก่อนเข้าสู่ไซเลม ธาตุอาหารที่พืชลำเลียงเข้าไปในไซเลมนั้นเป็นสารอนินทรีย์ต่างๆ ที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตและการเจริญเติบโตของพืช  “พืชนั้นต้องการธาตุอาหารแต่ละชนิดในปริมาณไม่เท่ากันการให้ปุ๋ยเป็นการเพิ่มธาตุอาหารแก่พืชถ้าให้มากเกินความต้องการของพืชจะเป็นการสิ้นเปลืองและอาจทำให้พืชตายได้ซึ่งสามารถป้องกันได้โดยการตรวจสอบธาตุอาหารที่อยู่ในดิน”

ธาตุที่พืชต้องการเป็นปริมาณมาก (macronutrients) มี 9 ธาตุ ได้แก่ C    H    O   N  P    K Ca    Mg และ S  ส่วนธาตุที่พืชต้องการปริมาณเพียงเล็กน้อย (micronutrients) ได้แก่ B   Fe    Cu    Zn     Mn  Mo  Cl และ Ni  ธาตุอาหาร 2 กลุ่มนี้มีความสำคัญต่อการเจริญเติบโตของพืชเท่าเทียมกัน แต่ปริมาณที่พืชต้องการแตกต่างกันองค์ประกอบของพืชประมาณร้องละ 96 ของน้ำหนักแห้งของพืช ประกอบด้วย C     H     O
ซึ่งธาตุทั้งสามนี้พืชได้รับจากน้ำและอากาศอย่างเพียงพอ

นักวิทยาศาสตร์ใช้หลัก 3 ประการที่จัดว่าธาตุใดเป็นธาตุอาหารที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืช คือ

1. ถ้าขาดธาตุนั้นพืชจะไม่สารถดำรงชีพ ทำให้การเจริญเติบโตและการสืบพันธ์ไม่ครบวงจร

2. ความต้องการชนิดของธาตุอาหารในการเจริญเติบโตของพืชมีความจำเพาะจะใช้ธาตุอื่นทดแทนไม่ได

3. ธาตุนั้นจำเป็นต่อกระบวนการเมแทบอลิซึม และการเจริญเติบโตของพืชโดยตรง

นอกจากนี้ยังอาจจัดแบ่งธาตุอาหารออกได้เป็น 3 กลุ่มตามหน้าที่ทางสรีรวิทยาและชีวเคมี ดังนี้

กลุ่มที่ 1 เป็นองค์ประกอบของธาตุอินทรีย์ภายในพืช ได้แก่

1.1) เป็นองค์ประกอบของสารประกอบอินทรีย์หลัก ได้แก่ C     H   O    N

1.2) เป็นองค์ประกอบของสารประกอบอินทรีย์ที่ทำหน้าที่เกี่ยวกับเมแทบอลิซึม เช่น P ในสาร ATP และ Mg ที่เป็นองค์ประกอบของคลอโรฟิลล์

กลุ่มที่ 2 กระตุ้นการทำงานของเอนไซม์ เช่น Fe    Cu   Zn   Mn   Cl

กลุ่มที่ 3 ควบคุมแรงดันออสโมติก เช่น K ช่วยรักษาความเต่งของเซลล์คุมการลำเลียงน้ำของพืช

ในพืชจะมีการลำเลียงน้ำ และ แร่ธาตุจากดินผ่านทางรากไปสู่ลำต้น กิ่ง ก้าน และใบ โดยผ่านท่อเล็กๆ มากมาย เรียกท่อเล็กๆ นี้ว่า ท่อลำเลียงน้ำไซเล็ม (Xylem) น้ำตาลกูลโคสและสารอาหารอื่นๆ จะถูกลำเลียงไปยัง กิ่ง ก้านลำต้นผ่าน ทางท่อลำเลียงอาหาร โฟลเอ็ม (Phloem) ไปยังส่วนที่กำลังเจริญเติบโต สู่ส่วนที่สร้างอาหารไม่ได้ คือรากและหัว ไปสู่ส่วนที่ทำหน้าที่สะสมอาหาร คือรากและเมล็ด โดยอาหารจะแพร่ออกจากรากไปตามท่อ ลำเลียงอาหาร ไปยังเซลล์ต่างๆ โดยตรง การลำเลียงอาหารส่วนใหญ่เกิดขึ้นในตอนกลางคืน ลักษณะการลำเลียงอาหารในท่อลำเลียง อาหารมีดังนี้

1. อัตราการลำเลียงอาหารเกิดขึ้นได้ช้ากว่าการลำเลียงน้ำและเกลือแร่ในท่อลำเลียงน้ำ

2. ทิศทางการลำเลียงในท่อลำเลียงอาหารเกิดขึ้นได้ทั้งในแนวขึ้นและแนวลง ในเวลาเดียวกัน แต่การลำเลียงในท่อลำเลียงน้ำจะเกิดในแนวขึ้นในทิศเดียว

3. เซลล์ที่ทำหน้าที่ลำเลียงอาหารโดยตรงต้องเป็นเซลล์ที่ยังมีชีวิต ส่วนเซลล์ที่ใช้ในการลำเลียงน้ำและแร่ธาตุเป็นเซลล์ที่ไม่มีชีวิตข้อแตกต่างของท่อลำเลียงน้ำและท่อลำเลียงอาหารของพืชใบเลี้ยงเดี่ยวและใบเลี้ยงคู่คือ มัด (กลุ่ม) ของท่อลำเลียงของพืชใบเลี้ยงเดี่ยวจะอยู่ไม่เป็นระเบียบ ส่วนพืชใบเลี้ยงคู่จะเป็นระเบียบ

รูปแบบการเคลื่อนที่

1.อโพพลาส apoplast   :   “โดยน้ำจะเคลื่อนที่ผ่านชั้นต่างๆ หรือจากเซลล์หนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่ง หรือ ผ่านช่องทางช่องว่างระหว่างเซลล์”   ความเข้มข้นของสารภายใน > ภายนอก -> น้ำในดินแพร่เข้าสู่เซลล์โดยจะแพร่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ที่ผิวของราก -> ชั้นคอร์เทกซ์ -> เอนโดเดอร์มิส

2.ซิมพลาส symplast    :   “การเคลื่อนที่ของน้ำผ่านเซลล์หนึ่งสู่เซลล์หนึ่งทางไซโทพลาซึม ที่เรียกว่าพลาสโมเดสมาเข้าไปในเซลล์เอนโดเดอร์มิส ก่อนเข้าสู่ไซเลม”   เมื่อน้ำเคลื่อนที่มาถึงผนังเซลล์
เอนโดเดอร์มิสที่มีแคสพาเรียนสตริพกั้นอยู่ แคสพาเรียนสติพป้องกันไม่ให้น้ำผ่านผนังเซลล์เข้าไปในไซเลม ดังนั้นน้ำจึงต้องผ่านทางไซโทพลาซึมจึงจะเข้าไปในไซเลมได้   เวลาที่เราตัดลำต้นของพืชที่ชุ่มน้ำ แล้วสังเกตตรงบริเวณรอยตัดของลำต้น ส่วนที่ติดกับรากจะเห็นของเหลวซึมออกมา เนื่องจากในไซเลมของรากมีแรงดัน เรียกว่า แรงดันราก (root pressure)

การเคลื่อนที่ของน้ำเข้าสู่ไซเลมของรากทำให้เกิดแรงดันขึ้นในไซเลมในพืชที่ได้รับน้ำอย่างพอเพียงและอยู่ในสภาพอากาศที่มีความชื้นสูงเช่นเวลากลางคืน หรือเช้าตรู่ แรงดันรากมีประโยชน์ในการช่วยละลายฟองอากาศในไซเลมที่อาจเกิดขึ้นในช่วงเวลากลางวัน แต่ในสภาพอากาศร้อนและแห้งในเวลากลางวันพืชมีการคายน้ำมากขึ้นจะเกิดแรงดึงของน้ำในท่อไซเลมทำให้ไม่พบแรงดันราก การสูญเสียน้ำจากใบโดยการคายน้ำเกิดขึ้นเนื่องจากความแตกต่างระหว่างปริมาณไอน้ำในบรรยากาศและไอน้ำในช่องว่างภายในใบ การลำเลียงน้ำในท่อไซเลมนั้นเกิดขึ้นเนื่องจากมีแรงดึงน้ำที่อยู่ในท่อไซเลมให้ขึ้นมาทดแทนน้ำที่พืชคายออกสู่บรรยากาศ แรงดึงนี้จะถูกถ่ายทอดไปยังรากทำให้รากดึงน้ำจากดินเข้ามาในท่อไซเลมได้เนื่องจากน้ำมีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลของน้ำด้วยกันเอง เรียกว่า โคฮีชัน (Cohetion) สามารถที่จะดึงน้ำเข้ามาในท่อไซเลมได้โดยไม่ขาดตอน นอกจากนี้ยังมีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลของน้ำกับผนังของท่อไซเลม เรียกว่า แอดฮีชัน (adhesion) เมื่อพืชคายน้ำมากจะทำให้น้ำระเหยออกไปมากด้วย ดังนั้นน้ำในไซเลมจึงสามารถเคลื่อนที่และส่งต่อไปยังส่วนต่างๆของพืชได้ ไม่ว่าจะเป็นลำต้น ใบ หรือยอด รากก็จะเกิดแรงดึงน้ำจากดินเข้าสู่ท่อไซเลมได้ แรงดึงเนื่องจากการสูญเสียน้ำนี้เรียกว่า แรงดึงจากการคายน้ำ (transpiration pull)

ข้อควรจำ

<<โคฮีชัน>> แรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลของน้ำ

<<แอดฮีชชัน>> แรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลน้ำกับผนังท่อไซเลม

ธาตุที่เพิ่งค้นพบ

ตารางธาตุมีการเปลี่ยนแปลง เมื่อมีธาตุที่เพิ่งค้นพบ (หรือจะเรียกว่าเพิ่งตั้งชื่อได้ดี)

IUPAC ประกาศชื่อ ธาตุใหม่ 4 ธาตุ ได้แก่ Nihonium (Nh), Moscovium (Mc), Tenessine (Ts) และ Oganesson (Og)

ชื่อเหล่านี้ถูกเสนอให้เป็นชื่อสำหรับธาตุใหม่หมายเลข 113 115 117 และ 118 ตามลำดับ ธาตุ 4 ชนิดนี้เป็นธาตุหนัก ยิ่งยวด (superheavy element) ที่ไม่สามารถพบได้ตามธรรมชาติบนโลก ทั้งหมดเป็นธาตุที่สร้างขึ้นในห้องปฏิบัติการ

IUPAC หรือ International Union of Pure and Applied Chemistry ซึ่งเป็นองค์กรทางเคมีในระดับนานาชาติ ได้กำหนดหลักเกณฑ์ในการตั้งชื่อธาตุ ธาตุที่ค้นพบใหม่จะสามารถตั้งชื่อตามชื่อของตัวละครในตำนาน เช่น ตำนานกรีก ตั้งตามชื่อของแร่ ชื่อสถานที่ สมบัติของธาตุ หรือจากชื่อนักวิทยาศาสตร์

ธาตุหมายเลข 113 ค้นพบในประเทศญี่ปุ่น จึงได้ชื่อว่า Nihonium เพื่อสื่อความหมายถึงประเทศที่ค้นพบ ธาตุ 113 ยังเป็นธาตุชนิดแรกที่ค้นพบในประเทศทางเอเชียอีกด้วย

ธาตุหมายเลข 115 ได้รับชื่อว่า Moscovium ตามชื่อของเมืองมอสโควในประเทศรัสเซีย และธาตุ 117 ได้ชื่อว่า Tennessine ตามชื่อของรัฐ Tennessee ในประเทศสหรัฐอเมริกา ซึ่งเป็นบริเวณที่ตั้งของศูนย์วิจัยต่างๆ ที่ค้นพบธาตุเหล่านี้

ส่วนชื่อ Oganesson สำหรับธาตุ 118 มาจากชื่อของนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย Yuri Oganessian ผู้บุกเบิกการสังเคราะห์ธาตุหนักต่างๆ

โดยทั่วไปคำลงท้ายเสียงของชื่อธาตุจะเป็น -ium  แต่ Tennesine และ Oganesson มีคำลงท้ายเสียง -ine และ -on ก็เพื่อให้สอดคล้องกับชื่อธาตุอื่นๆ ในหมู่เดียวกัน (หมู่ 7A และ 8A ตามลำดับ)

ทั้งนี้ IUPAC จะสำรวจเป็นระยะเวลา 5 เดือนหลังจากนี้ คือ จนถึงเดือนพฤศจิกายน จากนั้นจะมีการประกาศยืนยันชื่อของธาตุอย่างเป็นทางการอีกครั้ง

ความสำคัญของกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงที่มีต่อสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม

ความสำคัญของกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงที่มีต่อสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม

จะเห็นได้ว่าผลผลิตที่ได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสง คือ น้ำตาลกลูโคส น้ำ และก๊าซออกซิเจน สิ่งเหล่านี้มีความสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม คือ

1. ช่วยเพิ่มก๊าซออกซิเจนให้สิ่งแวดล้อม สิ่งมีชีวิตต้องใช้ก๊าซออกซิเจนในการหายใจ

2. ช่วยลดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในสภาพแวดล้อม

3.ช่วยเพิ่มความชุ่มชื้นและไอน้ำ ให้บรรยากาศเนื่องจากผลผลิตที่ได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสงคือ น้ำ

4. เป็นที่เก็บสะสมพลังงานในรูปแบบของแป้งในเนื้อเยื้อพืช เมื่อคนหรือสัตว์กินพืชเข้าไปก็จะทำให้มีพลังงานไปใช้ในการดำรงชีวิต

5. เนื่องจากพืชเป็นผู้ผลิตอาหารชั้นที่ 1 ในระบบนิเวศ การสร้างอาหารคือ การสังเคราะห์ด้วยแสงนั้นเอง ซึ่งทำให้เกิดการถ่ายทอดพลังงาน ในระดับต่างๆในระบบนิเวศ และทำให้เกิดสมดุลของระบบนิเวศขึ้น

ความสัมพันธ์ระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสงกับการหายใจของพืช

ความสัมพันธ์ระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสงกับการหายใจของพืช

1. เวลากลางวัน

เวลากลางวัน พืชมีการหายใจตลอดเวลาไม่ว่าจะเป็นกลางวันหรือกลางคืนในเวลากลางวันพืชจะใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากการหายใจและปล่อยออกสู่สิ่วแวดล้อมแล้วนำก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์นี้ไปใช้ในการสังเคราะห์ด้วยแสง และพืชจะปล่อยก๊าซออกซิเจนเป็นผลผลิตจากการสังเคราะห์ด้วยแสงออกสู่สิ่งแวดล้อม

2. เวลากลางคืน

เวลากลางคืน พืชจะไม่มีการสังเคราะห์ด้วยแสงหรือมีกาสังเคราะห์ด้วยแสงน้อยมาก เพราะปริมาณแสงมีไม่เพียงพอ พืชจะใช้ก๊าซออกซิเจนในการหายใจและปล่อยก๊าซคาร์บอนไดอกไซด์ออกมา เพราะฉะนั้น เราไม่ควรนำต้นไม้ไปไว้ในห้องนอนเวลากลางคืน

ครูแชมป์ พิริยะ ตระกูลสว่าง

อาหารของพืชที่สร้างขึ้นคืออะไร และมีขั้นตอนอย่างไร

การสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นกระบวนการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ เปลี่ยนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ ให้กลายเป็นสารประกอบประเภทคาร์โบไฮเดรต โดยมีรงควัตถุภายในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตทำหน้าที่ดูดพลังงานแสง ปัจจัยต่างๆ ในสิ่งแวดล้อมก็เป็นปัจจัยที่จำเป็นในการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช

กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงมีผลต่อสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม โดยจะช่วยเพิ่มก๊าซออกซิเจนในบรรยากาศและป็นการสร้างอาหารขั้นปฐมภูมิในระบบนิเวศทำให้เกิดการถ่ายทอดพลังงานระดับต่างๆในระบบนิเวศขึ้น

กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง(Photosynthesis) เป็นปฏิกิริยาเคมี่พืชสร้างอาหารจำพวกคาร์โบไฮเดรตซึ่งได้แก่ แป้ง และน้ำตาล จากวัตถุดิบ คือ น้ำ (H2O) และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) โดยมีคลอโรฟีลล์และแสงสว่างเป็นเครื่องช่วย ผลจากการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช นอกจากจะได้อาหารจำพวกคาร์โบไฮเดรตแล้วยังได้ก๊าซออกซิเจน (O2) และน้ำเกิดขึ้นอีกด้วย

น้ำ + ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์      —>     กลูโคส + ก๊าซอกซิเจน + น้ำ

ปฏิกิริยาการสังเคราะห์ด้วยแสง อาจเขียนให้เข้าใจได้ง่ายต่อไปนี้

อาหารจำพวกคาร์โบไฮเดรตซึ่งเกิดจากปฏิกิริยาการสังเคราะห์ด้วยแสง คือ น้ำตาลกลูโคส (Glucose) เนื่องจากพืชจะทำการสังเคราะห์ด้วยแสงได้เฉพาะในเวลากลางวัน เมื่อมีแสงสว่างเท่านั้น ดังนั้น น้ำตาลที่พืชสร้างขึ้น จะถูกเปลี่ยนเป็นแป้งเก็บสะสมไว้ชั่วคราวในเซลล์ ในเวลากลางคืนไม่มีแสงสว่างพืชจึงหยุดทำการสังเคราะห์ด้วยแสง ดังนั้น แป้งที่เก็บสะสมไว้จึงถูกเปลี่ยนเป็นน้ำตาลลำเลียงไปสู่ส่วนต่างๆ

คลอโรฟีลล์ของพืชส่วนใหญ่จะพบบริเวณใบ ดังนั้น การสังเคราะห์ด้วยแสงส่วนมากจะเดขึ้นที่ใบ อย่างไรก็ตาม นอกจากใบแล้วส่วนอื่นของพืชก็สามารถสังเคราะห์ด้วยแสงได้ เช่น ลำต้น ราก ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงคลอโรฟีลล์จะดูดพลังงานจากแสงอาทิตย์นำไปใช้ในปฏิกิริยาเคมีระหว่างน้ำและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ โดยพืชจะดูดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศเข้าทางปากใบซึ่งโดยเฉลี่ยอากาศจะมีก๊าซนี้ประมาณ 0.03 – 0.04 เปอร์เซ็นต์ ส่วนน้ำที่ใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงพืชจะได้จากดิน โดยมีขนรากทำหน้าที่ดูดน้ำจากดินด้วยวิธีออสโมซิส แล้วลำเลียงส่งมาตามท่อน้ำในราก ลำต้นและที่ใบ การสังเคราะห์ด้วยแสงจะเกิดขึ้นมากหรือน้อย นอกจากจะขึ้นอยู่กับแสงสว่างแล้ว ยังขึ้นอยู่กับอุณหภูมิอีกด้วย จากการค้นคว้าของนักวิทยาศาสตร์ พบว่าช่วงอุณหภูมิที่ทำให้การสังเคราะห์ด้วยแสงเกิดขึ้นได้ดีที่สุดอยู่ระหว่าง 30-40 องศาเซลเซียส อุณหภูมิท่ต่ำหรือสูงกว่านี้พืชจะสังเคาะห์ด้วยแสงได้น้อยลง

ผลที่ได้จากกาสังเคราะห์ด้วยแสง มีดังนี้

2.1 น้ำตาล

น้ำตาล เป็นสารอินทรีย์จำพวกคาร์โบไฮเดรต น้ำตาลที่สร้างขึ้น ได้แก่ น้ำตาล กลูโคส (C6H12O6)จะถูกเปลี่ยนเป็นแป้งเก็บสะสมไว้บริเวณในของพืช เราสามารถทดสอบแป้งโดยใช้สารละลายไอโอดีน จะทำให้มีสีน้ำเงินเกิดขึ้น

2.2 ก๊าซออกซิเจน

ก๊าซออกซิเจน (O2)เป็นผลิตผลที่ได้จากการสร้างอาหารของพืช โดยก๊าซออกซเจนนี้ได้มาจากออกซิเจนในโมเลกุลของน้ำ และก๊าซออกซิเจนจะถูกปล่อยสู่บรรยากาศทางปากใบของพืชมากที่สุด

2.3 น้ำ

น้ำ (H2O) สำหรับน้ำนอกจากจะเป็นวัตถุดิบที่ใช้ในการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชแล้วยังเป็นผลผลิตที่ได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสงอีกด้วย

กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง ใช้น้ำและคาร์บอนไดออกไซด์เป็นวัตถุดิบ แล้วเกิดน้ำตาลกับก๊าซออกซิเจน นำไปใช้ในกระบวนการหายใจ ซึ่งทำให้เกิดน้ำและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

ปัจจัยที่จำเป็นในการสังเคราะห์ด้วยแสง
1 แสง

แสงเป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญท่ก่อให้เกิดการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชขึ้น การที่พืชแต่ละชนิดจะมีการสังเคราะห์ด้วยแสงเกิดขึ้นได้มากหรือน้อยนั้นเกี่ยวข้องกับแสงสว่างอยู่ 3 ประการคือ

1.1 ความยามของคลื่นแสง แสงจากดวงอาทิตย์ที่พืชสามารถรับพลังงานมาใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงนั้นเป็นแสงสีขาวซึ่งคนเรามองเห็นได้เมื่อนำมาผ่านปริซึม (Prism) หรือสเปกโทรสโคป (Spectroscope) จะแยกออกเป็นแถบสีต่างๆ เรียกว่า Visible Spectrum มีอยู่ 7 สี คือ ม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลือง แสดและแดง ซึ่งมีความยาวคลื่น ระหว่าง 400-760 มิลลิไมครอน แสงที่มความยาวคลื่นมากกว่าแสงสีแดง (Infrared) กับแสงที่มีความยาวคลื่นน้อยกว่าแสงสีม่วง (Ultraviolet) นั้นเป็นแสงที่คนเรามองไม่เห็นและพืชรับพลังงานมาใช้ในการสังเคราะห์ด้วยแสงได้น้อยมากหรือไม่ได้เลยจากการศึกษาพบว่า แสงที่มีความยาวคลื่นต่างกันทำให้อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชที่เกิดขึ้นได้ไม่เท่ากัน ทั้งนี้ดพราะรงควัตถุในพืชมีควาสามารถในการดูดแสงและสีต่างๆ ได้ไม่เท่ากัน โดยแสงที่รงควัตถุของพืชโดยทั่วไปดูดได้ดีที่สุดคือ แสงสีม่วงและน้ำเงิน จึงทำให้พืชที่ได้รับแสงในช่วงคลื่นดังกล่าวนี้มีอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงสูงกว่าแสงสีอื่นๆ แต่ในการทดลองกับสาหร่ายบางชนิดกลับพบว่า มีการสังเคราะห์ด้วยแสงเกิดขึ้นมากที่สุดตรงช่วงแสงสีแดงรองลงมาคือ สีม่วง น้ำเงิน ส่วนสีเขียวมีการสังเคราะห์ด้วยแสงเกิดขึ้นย้อยที่สุด แสดงให้เห็นว่าแสงที่มีความยาวคลื่นต่างกันมีอิทธิพลต่ออัตรการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชแต่และชนิดได้แตกต่างกัน

1.2 ความเข้มของแสง การสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชจะเกิดได้เมื่อได้รับแสงที่มีความเข้มเหมาะสมซึ่งจะแตกต่างกันไปตามชนิดของพืช แต่โดยทั่วไปแล้วความเข้มข้นของแสงที่เหมาะกับพืชมีค่าเฉลี่ยประมาณ 2,000-5,000 ฟุตแรงเทียน พืชซึ่งชอบอยู่ในที่ชุ่มชื้นมีร่มเงามักจะต้องการแสงทีมีความเข้มต่ำกว่าพืชที่เจริญในบริเวณกลางแจ้ง อย่างไรก็ตามพบว่า เมื่อเพิ่มความเข้มของแสงให้สูวขึ้นจะทำให้อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชสูงขึ้นตามไปด้วยจนถึงจุดหนึ่งจะมีอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงสูงที่สุด เรียกว่า จุดอิ่มแสง (Light Saturation Point) ซึ่งจะแตกต่างกันไปตามชนิดของพืชเช่นกัน

จากการศึกษาพบว่า พืชซึ่งเจริญอยู่ในทีมีแสงสว่างเพียงพอนั้น ชนิดและความเข้มของแสงจะไม่เป็นปัจจัยจำกัดในการสังเคราะห์ด้วยแสง แต่สำหรับพืชที่อยู่ในที่มีร่มเงาหรือพืชขนาดเล็กซึ่งเจริญอยู่ในป่าใหญ่นั้นถือว่าชนิดและความเข้มของแสงเป็นปัจจัยจำกัดในการสังเคราะห์ด้วยแสง ทั้งนี้เพราะพืชซึ่งมีขนาดใหญ่กว่าจะดูดแสงสีม่วง น้ำเงิน หรือแดงเอาไว้ ทำให้พืชที่อยู่ใต้ต้นไม้อื่นๆ ได้รับแสงสีเขียวมากกว่าแสงสีน้ำเงินหรือแดง พืชประเภทนี้จึงต้องมีการปรับโครงสร้างของใบทำให้สามารถดูดซับพลังงานแสงได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าพืชโดยทั่วไป

1.3 ช่วงระยะเวลาที่ได้รับแสง การสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชจะเกิดขึ้นมากน้อยยังขึ้นอยู่กับระยะเวลาที่ได้รับแสงอีกด้วย พืชโดยทั่วไปจะสังเคราะห์ด้วยแสงได้ดีเมื่อได้รับแสงเป็นเวลานานติดต่อกัน เช่น ต้นมะเขือเทศที่ได้รับแสงติดต่อกันตลอด 24 ชั่วโมง จะมีอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงสูงมากและเจริญเติบโตเร็วกว่าการได้รับแสงตามปกติ แต่พืชบางชนิดเมื่อได้รับแสงเป็นเวลานานจนเกินไป จะมอัตราการสังเคราะห์แสงลดลงได้ เช่น ต้นแอปเปิ้ลจะมีการสังเคราะห์ด้วแสงลดลงเมื่อได้รับแสงติดต่อกันนานเกิน 12 ชั่วโมง เป็นต้น ดังนั้น จะเห็นว่าการนำพืชเมืองหนาวมาปลูกในเขตร้อนชื้นหรือการนำพืชในเขตร้อนไปปลูกในเขตหนาวจึกมักประสบปัญหาพืชไม่เจริญเติบโตเท่าที่ควร สาเหตุสำคัญประการหนึ่งก็คือช่วงระยะเวลาที่ได้รับแสงของพืชไม่เหมาะสมนั่นเอง

2. อุณหภูมิ

อุณหภูมิ กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นปฏิกิริยาที่มีเอนไซม์หลายชนิดเข้ามาเกี่ยวข้อง เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนไปจะทำให้การทำงานของเอนไซม์เปลี่ยนแปลงตามไปด้วย ดังนั้น อุณหภูมิจึงมีความสำคัญต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาของการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช เราเรียกปฏิกิริยาเคมีที่มีความสัมพันธ์กับอุณหภูมิว่า ปฏิกิริยาเทอร์มอเคมีกัลป์ (Thermochemical Reaction)

โดยทั่วไปอุณหภูมิที่เหมาะต่อการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชอยู่ระหว่าง 10-35 องศาเซลเซียส เพราะเป็นช่วงที่เอนไซม์ทำงานได้ดี ถ้ามีอุณหภูมิสูงเกินไป เช่น ที่50 องศาเซลเซียส จะทำให้เอนไซม์เสียสภาพไม่สามารถทำงานได้ หรืออุณหภูมิต่ำเกินไปก็อาจทำให้ประสิทธิภาพการทำงานของเอนไซม์ลดลงได้เช่นกัน จากการทดลองวัดปริมาณออกซิเจนที่เกิดขึ้นจากการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชที่ให้ความเข้มของแสงไม่เท่ากันเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนไปพบว่าอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชซึ่งได้รับแสงที่มีความเข้มข้นสูงจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นและเมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 35 องศาเซลเซียส อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงจะลดลงอย่างรวดเร็ว ส่วนพืชซึ่งได้รับแสงที่มีความเข้มข้นต่ำนั้นพบว่า เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงแทบจะไม่เปลี่ยนแปลงเลย และเมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 35 องศาเซลเซียส อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงก็ลดลงเช่นกัน แสดงให้เห็นว่าเมื่อพืชได้รับแสงที่มีความเข้มเหมาะสมแล้ว อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชจะแปรผันตามอุณหภูมิ (ไม่เกิน 35 องศาเซลเซียส)

จากการศึกษาพบว่า อัตราการหายใจของพืชก็แปรผันตามอุณภูมิเช่นกัน ดังนั้น ในช่วงเวลาซึ่งงมีแสงน้อยและอุณภูมิต่ำนั้น อัตราการหายใจและอัตราการสังเคราะห์แสงก็จะน้อยด้วย แต่อัตราการหายใจเกิดขึ้นน้อยกว่า พืชดำรงชีวิตอยู่ได้เมื่อไม่มีแสงมากขึ้นและมีอุณภูมิสูงขึ้น อตราการหายใจและอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงก็เพิ่มขึ้นตาม จนถึงจุดอิ่มแสง อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงก็จะเริ่มลดลง ในขณะที่อัตราการหายใจยังคงเพิ่มขึ้นเรื่อยๆหากพืชอยู่ในภาวะที่มีอัตราการหายใจมากกว่าอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นเวลานานๆแล้วจะทำให้พืชขาดอาหารสำหรับใช้ในกระบวนการเมตาบอลิซึม จนอาจทำให้พืชตายได้ในที่สุด

3. คลอโรฟีลล์

คลอโรฟีลล์ (Chlorophyll) เป็นรงควัตถุชนิดหนึ่ง มีสีเขียว ซึ่งพบได้ในคลอโรพลาส์ของเซลล์พืช สาหร่าย คลอโรฟีลล์ทำหน้าที่รับพลังงานแสงเพื่อใช้ในการสร้างอาหารถ้าพืชขาดคลอโรฟีลล์จะสร้างอาหารเองไม่ได้ เราจะสังเกตปริมาณคลอโรฟีลล์ในพืชได้โดยการสังเกตสีของพืช ถ้าพืชมีสีเขียวจัดก็แสดงว่ามีคลอโรฟีลล์มาก จะเห็นว่าพืชจะมีสีที่ต่างกัน บางชนิดมีสีเขียวจัด บางชนิดเป็นสีเหลือง บางชนิดมีใบเป็นสีแดง แล้วแต่ชนิดของพืช พืชที่มีสีเขียวน้อยก็จะใช้ส่วนอื่นสังเคราะห์ด้วยแสง

4. น้ำ

น้ำ (H2O)เป็นวัตถุดิบที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช แต่พืชมีความต้องการน้ำเพื่อการสังเคราะห์ด้วยแสงในปริมาณน้อยเพียง 1 เปอร์เซ็นต์เท่านั้น พืชส่วนใหญ่จึงไม่ค่อยประสบปัญหาที่เกิดจากน้ำมากนัก อย่างไรก็ตาม หากพืชขาดน้ำแล้วก็อาจจะมีผลกระทบต่อกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชได้ ทั้งนี้เพราะน้ำเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาการถ่ายทอดอิเล็กตรอนแบบไม่เป็นวัฏจักร กาขาดน้ำจะทำให้เซลล์ปากใบปิดเพื่อลดการสูญเสียน้ำ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศจึงแพร่เข้าสู่ใบได้น้อยลง อัตราการสังเคราะห์แสงจึงลดลง นอกจากนี้ การขาดน้ำยังทำให้ประสิทธิภาพการทำงานของเอนไซม์ที่เกียวข้องกับการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชลดต่ำลงอีกด้วย จากการศึกษาของWardlaw (1969) พบว่าอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงของข้าวสาลีจะลดลงเมื่อขาดน้ำและเมื่อความเต่งของเซลล์ลดลงเหลือ 40-50 เปอร์เซ็นต์ ก็จะทำให้อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงชะงักได้

5. แร่ธาตุ

แร่ธาตุ เป็นสารเคมีที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชโดยตรง ทั้งนี้เพราะมีแร่ธาตุหลายชนิดเป็นองค์ประกอบที่สำคัญของรงควัตถุที่ใช้ในการดูดพลังงานของแสงอาทิตย์ เช่น แมกนีเซียม และไนโตรเจน เป็นธาตุองค์ประกอบในโมเลกุลของคลอโรฟีลล์ถ้าขาดธาตุทั้ง 2 ชนิดนี้แล้วใบของพืชจะมีสีเหลืองซีด ส่วนธาตุเหล็กเป็นธาตุที่จำเป็นต่อการสังเคราะห์คลอโรฟีลล์สำหรับแมงกานีสกับคลอรีนนั้นต้องใช้ปฏิกิริยาโฟโทลิซิส เพื่อสลายน้ำออกเป็นไฮโดรเจนกับออกซิเจน นอกจากนี้ ยังพบว่าการขาดธาตุไนโตรเจน จะทำให้ไม่มีการสร้างกรานูลในคลอโรพลาสต์แต่จะมีเพียงสายยาวๆ ของลาเมลลาเท่านั้น สำหรับพืชที่ขาดธาตุทองแดง เหล็ก สังกะสี กำมะถัน แมกนีเซียม โพแทสเซียมและไนโตรเจน โดยทั่วๆไปพบว่า จะทำให้ประสิทธิภาพของปฏิกิริยาที่ใช่แสงลดลงไป

6. ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ตามปกแล้วคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศมีอยู่ประมาณ 0.03-0.04 เปอร์เซ็นต์ น้อยกว่าในมหาสมุทรซึ่งมีการแพร่ของคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศลงสู่ทะเล และมีคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งเกิดจากการหายใจและการย่อยสลายซากของสิ่งมีชีวิตต่างๆ ในทะลจึงมีปริมาณมากเพียงพอกับความต้องการของพืชและสาหร่ายที่อยู่ในน้ำ จากการศึกษาพบว่าปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ที่พืชได้รับในบริเวณที่มีความเข้มของแสงที่แตกต่างกันทำให้เกิดการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชไม่เท่ากัน

6.1 เมื่อความเข้มของแสงคงที่อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชจะเพิ่มขึ้นตามความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ (ไม่เกิน0.10 เปอร์เซ็นต์)

6.2 ความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ที่มีอิทธิพลต่อกาสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชมีค่าไม่เกิน 0.10 เปอร์เซ็นต์

6.3ความเข้มข้นที่สุดของคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งทำให้เกิดอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงที่มากที่สุด มีค่าเท่ากับ 0.10เปอร์เซ็นต์

6.4 เมื่อความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ไม่เกิน 0.03 เปอร์เซ็นต์ นั้นถือว่า คาร์บอนไดออกไซด์เป็นปัจจัยจำกัดการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชเพราะแม้จะเพิ่มความเข้มของแสงในช่วงนี้ แต่อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงก็ไม่แตกต่างกัน

6.5 เมื่อความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์มากกว่า 0.03 เปอร์เซ็นต์ จะเห็นว่า อัตรากาสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชจะขึ้นอยู่กับความเข้มของแสงมากขึ้น กล่าวคือ พืชที่ได้รับแสงที่มีความเข้มมากจะสังเคราะห์ด้วยแสงได้ดีกว่าพืชที่ได้รับแสงซึ่งมีความเข้มน้อย

6.6 ถ้าพืชได้รับแสงและน้ำอย่างเพียงพอ ความต้องการคาร์บอนไดออกไซด์ของพืชจะมากกว่าปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ที่มีอยู่จริงในบรรยากาศธรรมชาติ

แต่อย่างไรก็ตาม แม้ว่าจะมีปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ น้ำ และแสงสว่างเพียงพอ แต่ถ้ามีอุณหภูมิไม่เหมาะสม อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชก็ลดต่ำลงได้เช่นกัน

3.7 ออกซิเจน

ออกซิเจน (O2) เป็นผลิตผลที่เกิดจากกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชและใช้ในกระบวนการหายใจของสิ่งมีชีวิตโดยทั่วไป ปริมาณของออกซิเจนในบรรยากาศนั้น มักจะคงที่ประมาณ 21 เปอร์เซ็นต์ และไม่มีผลกระทบต่ออัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงมากนักยกเว้นในกรณีที่มีปริมาณออกซิเจนอยู่ในเซลล์พืชมากเกินไป อาจก่อให้เกิดโฟโทเรสพิเรชัน ซึ่งทำให้เกิดอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงลดลง

3.8 อายุของพืช

อายุของพืช ใบพืชที่มีอายุมากหรือน้อยไป จะมีประสิทธิภาพในการสังเคราะห์ด้วยแสงต่ำ ทั้งนี้เพราะใบที่แก่เกินไปนั้นจะมีการสลายตังของแกรนูล ส่วนใบที่อ่อนก็มีคลอโรพลาสต์ที่ยังไม่เจริญเต็มที่ ต้นพืชที่งอกใหม่และพืชที่กำลังจะตายจึงมีอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงต่ำกว่าพืชที่เจริญเติบโตเต็มที่แล้ว

3.9 สารเคมี

สารเคมี การใช้สารเคมีบางอย่างอาจมีผลกระทบต่อการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชได้ เช่น ไฮโดรเจนไซยาไนด์ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ คลอโรฟอร์ม อีเทอร์ เป็นต้น สารเหล่านี้มีสมบัติเป็นตังยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ (Enzyme Inhibitor) จึงสามารถทำให้การสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชหยุดชะงักได้

อาหารของพืชที่สร้างขึ้นมาคือน้ำตาลกลูโคส ใช้ไม่หมดสะสมในรูปของแป้ง ขั้นตอนในการสร้างอาหารของพืชคือกระบวนการการสังเคราะห์ด้วยแสง

ครูแชมป์ พิริยะ ตระกูลสว่าง