У межах життєвих циклів насіння рослин насіння перебувають у стані спокою до стадії проростання. Невелика активність відбувається в періоди спокою, оскільки насіння чекає створення належних екологічних умов для зростання. Як тільки починається проростання, швидкість клітинного дихання різко зростає, щоб забезпечити необхідними матеріалами для початкових стадій росту рослин.
Клітинна дихальна діяльність різко зростає, коли насіння починає проростати.Функції клітинного дихання
Клітинні процеси дихання забезпечують клітини засобом для перетворення існуючих поживних матеріалів в енергію. Під час періодів спокою насіння рослин дихає достатньо, щоб підтримувати їжу або запаси поживних речовин у спеціалізованому насіннєвому шарі, відомому як ендосперм. У квітучих рослинах структури ендосперму є продуктом подвійного процесу запліднення, який відбувається при першому заплідненні яйцеклітини рослини або зав'язі. Насправді ендосперм забезпечує потреби в поживних речовинах насіння та виконує необхідні функції клітинного дихання протягом усього періоду спокою. Початок проростання пред'являє до насіння значні енергетичні потреби, оскільки формуються процеси росту рослин. Як результат, швидкість клітинного дихання збільшується, щоб пристосувати діяльність з побудови клітин, необхідну для розриву насіння та отримання початкових кореневих та стеблових структур.
Клітичні тригери дихання
Насіння рослини походять з квітів, плодів, зелених рослин та дерев, які ростуть у безлічі екологічних умов. Не дивно, що кожен тип насіння шукає певні екологічні тригери, які спонукають до початку процесів проростання. За даними університету Корнелла, активізатори навколишнього середовища можуть виявлятись як підвищення рівня поживних речовин у ґрунті, зміна температури ґрунту, збільшення кількості опадів або збільшення кількості та якості світла. Після того, як необхідні умови будуть виконані, насіння починає збільшувати свої показники водопоглинання, що означає початок проростання. Збільшення поглинання води дозволяє насінню мобілізувати запаси їжі, що зберігаються в шарах ендосперму. Ці процеси активізують певні ферменти, що викликають збільшення частоти клітинного дихання насіння.
Процес клітинного дихання
Проростаючі насіння здійснюють процеси клітинного дихання майже так само, як це роблять клітини рослин і тварин. Клітинне дихання відбувається в три стадії, починаючи з гліколізу. На стадії гліколізу використовуються молекули глюкози для отримання двох одиниць енергії або молекули АТФ (аденозинтрифосфату) разом з іншими хімічними матеріалами. Цикл Кребса складає другу стадію клітинного дихання. Цей етап використовує продукти гліколізу для отримання ще двох енергетичних одиниць і перетворює хімічні речовини, що залишилися від гліколізу, у молекули, що переносять водень. Транспортна ланцюг електронів є третьою стадією в процесі дихання і живиться двома молекулами АТФ, виробленими в циклі Кребса. Цей етап поєднує енергію, що міститься всередині молекул водню з циклу Кребса, з киснем, щоб створити 38 молекул АТФ. Цей триетапний процес повторюється знову і знову всередині кожної окремої клітини рослини. Молекули АТФ, що виробляються клітинним диханням, забезпечують початок проростання насіння і підживлюють діяльність з побудови клітин, яка в кінцевому підсумку формує рослинне тіло.
