علوم فصل ۱۲

راهنمایی کوتاه: انرژی‌زایی و قند دو مفهوم مهم در زیست‌شناسی هستند که به هم مرتبط‌اند؛ یکی قند را می‌سازد و دیگری قند را مصرف می‌کند تا انرژی تولید کند.

گام‌به‌گام:

۱) ابتدا بدانیم قند (گلوکز) چیست: قند یک ماده‌ی غذایی است که در گیاهان طی فرآیند فتوسنتز ساخته می‌شود. در این فرآیند، گیاه با استفاده از نور خورشید، دی‌اکسید کربن و آب، قند تولید می‌کند و اکسیژن آزاد می‌کند.

۲) انرژی‌زایی یا تنفس سلولی چیست: در همه‌ی موجودات زنده (از جمله گیاهان و جانوران)، قند درون سلول‌ها شکسته می‌شود و انرژی (ATP) تولید می‌کند. به این فرآیند تنفس سلولی می‌گویند.

۳) حالا مقایسه کنیم: فتوسنتز (ساخت قند) انرژی را ذخیره می‌کند، در حالی که تنفس سلولی (انرژی‌زایی) انرژی را آزاد می‌کند. فتوسنتز فقط در گیاهان و برخی باکتری‌ها انجام می‌شود، اما تنفس سلولی در همه‌ی موجودات زنده رخ می‌دهد.

۴) یک شباهت مهم: هر دو فرآیند از چرخه‌های شیمیایی استفاده می‌کنند و به هم وابسته‌اند – محصول فتوسنتز (قند) ماده‌ی اولیه‌ی تنفس سلولی است و محصول تنفس سلولی (دی‌اکسید کربن) ماده‌ی اولیه‌ی فتوسنتز است.

پاسخ نهایی: انرژی‌زایی (تنفس سلولی) فرآیندی است که قند را می‌شکند و انرژی آزاد می‌کند؛ در مقابل، قند (گلوکز) ماده‌ای است که در فتوسنتز با استفاده از انرژی ساخته می‌شود. بنابراین این دو مکمل هم هستند: یکی انرژی را ذخیره می‌کند و دیگری آن را آزاد می‌کند.

مثال مشابه: مثل یک باتری خورشیدی: فتوسنتز مانند شارژ باتری است (ذخیره‌ی انرژی به شکل قند) و تنفس سلولی مانند استفاده از باتری برای روشن کردن لامپ (آزاد کردن انرژی از قند).

اگر می‌خواهی بیشتر یاد بگیری: می‌توانی درباره‌ی معادله‌ی شیمیایی هر دو فرآیند تحقیق کنی. مثلاً فتوسنتز: $6{\mathrm{CO}}_2+6H_{2}O\to C_6{H}_{12}{O}_6+6O_2$ و تنفس سلولی برعکس آن است.