Nos ciclos de vida das sementes das plantas, as sementes residem em estado de dormência antes dos estágios de germinação. Pouca atividade ocorre durante os períodos de dormência, pois as sementes esperam as condições ambientais adequadas para o crescimento começar. Uma vez iniciada a germinação, as taxas de respiração celular aumentam drasticamente para fornecer os materiais necessários para os estágios iniciais de crescimento das plantas.
Funções da respiração celular
Os processos de respiração celular fornecem um meio para as células converterem os nutrientes existentes em energia. Durante os períodos de dormência, as sementes das plantas respiram apenas o suficiente para manter alimentos ou suprimentos de nutrientes dentro de uma camada especializada de sementes conhecida como endosperma. Nas plantas com flores, as estruturas do endosperma são o produto de um duplo processo de fertilização que ocorre quando um óvulo ou ovário da planta é fertilizado pela primeira vez. Com efeito, o endosperma atende às necessidades nutricionais das sementes e realiza as funções de respiração celular necessárias durante todo o período de dormência. O início da germinação impõe demandas substanciais de energia às sementes, à medida que os processos de crescimento das plantas tomam forma. Como resultado, as taxas de respiração celular aumentam para acomodar as atividades de construção celular necessárias para abrir a semente e produzir as estruturas iniciais da raiz e do tronco.
Acionadores de respiração celular
As sementes de plantas são originárias de flores, frutas, plantas e árvores verdes que crescem dentro de uma infinidade de condições ambientais. Não é de surpreender que cada tipo de semente procure certos gatilhos ambientais que estimulam o início dos processos de germinação. De acordo com a Universidade de Cornell, os gatilhos ambientais podem aparecer como níveis aumentados de nutrientes no solo, mudanças na temperatura do solo, aumento da quantidade de chuvas ou aumento da quantidade e qualidade da luz. Uma vez atendidas as condições necessárias, as sementes começam a aumentar suas taxas de absorção de água, o que marca o início da germinação. Aumentos na absorção de água permitem que as sementes mobilizem reservas alimentares armazenadas nas camadas do endosperma. Esses processos ativam certas enzimas que desencadeiam aumentos nas taxas de respiração celular de uma semente.
Processo de respiração celular
As sementes em germinação realizam os processos de respiração celular da mesma maneira que as células vegetais e animais. A respiração celular ocorre em três estágios, começando com a glicólise. O estágio de glicólise usa moléculas de glicose para produzir duas unidades de energia ou moléculas de ATP (adenosina trifosfato), juntamente com outros materiais químicos. O ciclo de Krebs constitui o segundo estágio da respiração celular. Esse estágio usa os produtos da glicólise para produzir mais duas unidades de energia e transforma os produtos químicos restantes da glicólise em moléculas portadoras de hidrogênio. A cadeia de transporte de elétrons é o terceiro estágio do processo de respiração e é alimentada pelas duas moléculas de ATP produzidas no ciclo de Krebs. Esse estágio combina a energia contida nas moléculas de hidrogênio do Ciclo de Krebs com o oxigênio para criar 38 moléculas de ATP. Esse processo de três estágios se repete várias vezes em cada célula vegetal individual. As moléculas de ATP produzidas pela respiração celular fornecem a energia necessária para a germinação das sementes e alimentam as atividades de construção celular que formam o corpo da planta.
