Dans les cycles de vie des graines, les graines sont en dormance avant les stades de germination. Il y a peu d'activité pendant les périodes de dormance, car les semences attendent que les conditions environnementales adéquates soient réunies pour que la croissance commence. Une fois que la germination commence, les taux de respiration cellulaire augmentent considérablement afin de fournir les matériaux nécessaires aux stades de croissance initiaux des plantes.
Les activités de respiration cellulaire augmentent considérablement lorsque les graines commencent à germer.Fonctions de respiration cellulaire
Les processus de respiration cellulaire fournissent aux cellules un moyen de convertir en énergie les substances nutritives existantes. Pendant les périodes de dormance, les graines des plantes respirent juste assez pour maintenir la nourriture ou les réserves de nutriments dans une couche de graines spécialisée appelée endosperme. Au sein des plantes à fleurs, les structures de l’endosperme sont le produit d’un processus de double fécondation qui se produit lors de la première fécondation d’un ovule de la plante. En effet, l'endosperme pourvoit aux besoins en nutriments de la graine et assure les fonctions de respiration cellulaire nécessaires pendant toute la période de dormance. Le début de la germination impose une demande énergétique importante à la graine au fur et à mesure que se développent les processus de croissance des plantes. En conséquence, les taux de respiration cellulaire augmentent pour tenir compte des activités de construction de cellules nécessaires pour casser la graine et produire les structures initiales de la racine et de la tige.
Déclencheurs de respiration cellulaire
Les graines de plantes proviennent de fleurs, de fruits, de plantes vertes et d'arbres qui poussent dans une myriade de conditions environnementales. Il n’est donc pas surprenant que chaque type de graine recherche certains déclencheurs environnementaux qui déclenchent le début des processus de germination. Selon la Cornell University, des déclencheurs environnementaux peuvent apparaître comme une augmentation des niveaux d'éléments nutritifs dans le sol, des changements de la température du sol, une augmentation des quantités de précipitations ou une augmentation de la quantité et de la qualité de la lumière. Une fois que les conditions nécessaires sont remplies, les graines commencent à augmenter leur taux d'absorption d'eau, ce qui marque le début de la germination. L'augmentation de l'absorption d'eau permet aux semences de mobiliser les réserves de nourriture stockées dans les couches de l'endosperme. Ces processus activent certaines enzymes qui déclenchent des augmentations du taux de respiration cellulaire de la graine.
Processus de respiration cellulaire
Les graines en germination effectuent les processus de respiration cellulaire de la même manière que les cellules végétales et animales. La respiration cellulaire se déroule en trois étapes à partir de la glycolyse. L'étape de glycolyse utilise des molécules de glucose pour produire deux unités d'énergie ou des molécules d'ATP (adénosine triphosphate) avec d'autres substances chimiques. Le cycle de Krebs constitue la deuxième étape de la respiration cellulaire. Cette étape utilise les produits de la glycolyse pour produire deux unités d'énergie supplémentaires et transforme les produits chimiques issus de la glycolyse en molécules transportant de l'hydrogène. La chaîne de transport d'électrons est la troisième étape du processus de respiration et est alimentée par les deux molécules d'ATP produites dans le cycle de Krebs. Cette étape combine l’énergie contenue dans les molécules d’hydrogène du cycle de Krebs avec de l’oxygène pour créer 38 molécules d’ATP. Ce processus en trois étapes se répète encore et encore dans chaque cellule de plante. Les molécules d'ATP produites par la respiration cellulaire fournissent l'énergie nécessaire à la germination des graines et alimentent les activités de construction cellulaire qui forment finalement le corps de la plante.
