În ciclurile de viață a semințelor plantelor, semințele se află într-o stare de inactivitate înaintea etapelor de germinare. Puțină activitate are loc în perioadele de dormit, pe măsură ce semințele așteaptă condițiile potrivite de mediu pentru a începe creșterea. Odată ce germinarea începe, ratele de respirație celulară cresc dramatic pentru a oferi materialele necesare pentru etapele inițiale de creștere a plantelor.
Activitățile de respirație celulară cresc dramatic când semințele încep să germineze.Funcții de respirație celulară
Procesele de respirație celulară oferă un mijloc pentru celule de a transforma materialele nutritive existente în energie. În timpul perioadei de dormit, semințele plantelor respiră suficient pentru a menține alimentele sau aprovizionarea cu nutrienți într-un strat de semințe specializat cunoscut sub numele de endosperm. În cadrul plantelor cu flori, structurile endospermice sunt produsul unui dublu proces de fertilizare care are loc atunci când o ovulă a unei plante, sau ovar, este prima dată fertilizată. De fapt, endosperma asigură necesarul de nutrienți al semințelor și îndeplinește funcțiile necesare de respirație celulară pe toată perioada de dormit. Începutul germinării pune cerere substanțiale de energie pentru semințe pe măsură ce procesele de creștere a plantelor se concretizează. Ca urmare, ratele de respirație celulară cresc pentru a se acomoda activităților de construire a celulelor necesare pentru a deschide semințele și a produce structurile inițiale ale rădăcinii și tulpinii.
Declanșări respiratorii celulare
Semințele de plante provin din flori, fructe, plante verzi și copaci care cresc într-o multitudine de condiții de mediu. Nu este surprinzător, fiecare tip de semințe caută anumite declanșatoare ale mediului care determină începerea proceselor de germinare. Potrivit Universității Cornell, declanșatorii de mediu pot apărea ca niveluri crescute de nutrienți în sol, modificări ale temperaturii solului, cantități crescute de precipitații sau creșterea cantității și calității luminii. Odată îndeplinite condițiile necesare, semințele încep să își crească ratele de absorbție a apei, ceea ce marchează începutul germinării. Creșterea absorbției apei permite semințelor să mobilizeze rezervele de alimente depozitate în straturile de endosperm. Aceste procese activează anumite enzime care declanșează creșteri ale ratelor de respirație celulară a unei semințe.
Procesul de respirație celulară
Semințele germinative efectuează procesele de respirație celulară în același mod ca celulele vegetale și animale. Respirația celulară are loc în trei etape începând cu glicoliza. Etapa de glicoliză folosește molecule de glucoză pentru a produce două unități de energie sau molecule de ATP (adenozina trifosfat) împreună cu alte materiale chimice. Ciclul Krebs constituie a doua etapă a respirației celulare. Această etapă folosește produsele din glicoliză pentru a produce încă două unități de energie și transformă substanțele chimice rămase din glicoliză în molecule purtătoare de hidrogen. Lanțul de transport cu electroni este a treia etapă în procesul de respirație și este alimentat de cele două molecule de ATP produse în ciclul Krebs. Această etapă combină energia conținută în moleculele de hidrogen din ciclul Krebs cu oxigenul pentru a crea 38 de molecule de ATP. Acest proces în trei etape se repetă iar și iar în interiorul fiecărei celule vegetale individuale. Moleculele de ATP produse prin respirația celulară furnizează energia pentru germinarea semințelor și alimentează activitățile de construire a celulelor care în final formează corpul plantei.
