Στους κύκλους ζωής των σπόρων φυτών, οι σπόροι βρίσκονται σε κατάσταση ηρεμίας πριν από τα στάδια βλάστησης. Μικρή δραστηριότητα συμβαίνει κατά τις περιόδους αδράνειας, καθώς οι σπόροι περιμένουν να ξεκινήσουν οι σωστές περιβαλλοντικές συνθήκες για την ανάπτυξη. Μόλις ξεκινήσει η βλάστηση, οι ρυθμοί κυτταρικής αναπνοής αυξάνουν δραματικά προκειμένου να παρασχεθούν τα απαραίτητα υλικά για τα αρχικά στάδια ανάπτυξης των φυτών.
Οι κυτταρικές δραστηριότητες αναπνοής αυξάνονται δραματικά όταν αρχίζουν να βλασταίνουν οι σπόροι.Λειτουργίες κυτταρικής αναπνοής
Οι διεργασίες κυτταρικής αναπνοής παρέχουν ένα μέσο για τα κύτταρα να μετατρέπουν τα υπάρχοντα θρεπτικά υλικά σε ενέργεια. Κατά τη διάρκεια των περιόδων νάρκης, οι σπόροι των φυτών αναπνέουν ακριβώς για να διατηρήσουν τα τρόφιμα ή τις θρεπτικές προμήθειες μέσα σε ένα εξειδικευμένο στρώμα σπόρου γνωστό ως ενδοσπέρμιο. Μέσα σε ανθοφόρα φυτά, οι δομές του ενδοσπέρματος είναι προϊόν μιας διπλής διαδικασίας γονιμοποίησης που λαμβάνει χώρα όταν ένα ωάριο ή ωοθήκη φυτού γονιμοποιείται για πρώτη φορά. Στην πραγματικότητα, το ενδοσπέρμιο παρέχει τις θρεπτικές ανάγκες του σπόρου και εκτελεί τις απαραίτητες λειτουργίες κυτταρικής αναπνοής καθ 'όλη τη διάρκεια της περιόδου νάρκης. Η έναρξη της βλάστησης θέτει σημαντικές ενεργειακές απαιτήσεις στους σπόρους, καθώς διαμορφώνονται οι διαδικασίες ανάπτυξης των φυτών. Ως αποτέλεσμα, οι ρυθμοί κυτταρικής αναπνοής αυξάνονται για να εξυπηρετήσουν τις δραστηριότητες οικοδόμησης κυττάρων που απαιτούνται για να σπάσουν το άνοιγμα των σπόρων και να παράγουν τις αρχικές δομές ρίζας και στελέχους.
Κυτταρική αναπνοή ενεργοποιεί
Οι σπόροι φυτών προέρχονται από λουλούδια, φρούτα, πράσινα φυτά και δέντρα που αναπτύσσονται μέσα σε μυριάδες περιβαλλοντικές συνθήκες. Δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι κάθε τύπος σπόρου επιδιώκει ορισμένους περιβαλλοντικούς μηχανισμούς που προκαλούν την έναρξη των διαδικασιών βλάστησης. Σύμφωνα με το Πανεπιστήμιο Cornell, οι περιβαλλοντικές αιτίες μπορεί να εμφανιστούν ως αυξημένα επίπεδα θρεπτικών ουσιών στο έδαφος, μεταβολές στη θερμοκρασία του εδάφους, αυξημένες ποσότητες βροχοπτώσεων ή αύξηση του ποσού και της ποιότητας του φωτός. Μόλις ικανοποιηθούν οι απαιτούμενες συνθήκες, οι σπόροι αρχίζουν να αυξάνουν τα ποσοστά απορρόφησης νερού, γεγονός που σηματοδοτεί την έναρξη της βλάστησης. Οι αυξήσεις στην απορρόφηση νερού επιτρέπουν στους σπόρους να κινητοποιούν αποθέματα τροφίμων που αποθηκεύονται σε στρώματα ενδοσπερμίου. Αυτές οι διεργασίες ενεργοποιούν ορισμένα ένζυμα που προκαλούν αυξήσεις των ρυθμών κυτταρικής αναπνοής ενός σπόρου.
Διαδικασία κυτταρικής αναπνοής
Οι βλαστήσιμοι σπόροι διεξάγουν διαδικασίες κυτταρικής αναπνοής με τον ίδιο τρόπο που κάνουν τα φυτικά και τα ζωικά κύτταρα. Η κυτταρική αναπνοή λαμβάνει χώρα σε τρία στάδια ξεκινώντας από τη γλυκόλυση. Το στάδιο της γλυκόλυσης χρησιμοποιεί μόρια γλυκόζης για να παράγει δύο μονάδες ενέργειας ή μόρια ΑΤΡ (τριφωσφορική αδενοσίνη) μαζί με άλλα χημικά υλικά. Ο κύκλος Krebs αποτελεί το δεύτερο στάδιο της κυτταρικής αναπνοής. Αυτό το στάδιο χρησιμοποιεί τα προϊόντα από τη γλυκόλυση για να παράγει δύο ακόμη μονάδες ενέργειας και μετατρέπει τις χημικές ουσίες που απομένουν από τη γλυκόλυση σε μόρια που μεταφέρουν υδρογόνο. Η αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων είναι το τρίτο στάδιο της διαδικασίας αναπνοής και τροφοδοτείται από τα δύο μόρια ΑΤΡ που παράγονται στον κύκλο Krebs. Αυτό το στάδιο συνδυάζει την ενέργεια που περιέχεται μέσα στα μόρια του υδρογόνου από τον Κύκλο Krebs με οξυγόνο για να δημιουργηθούν 38 μόρια ΑΤΡ. Αυτή η διαδικασία τριών σταδίων επαναλαμβάνεται ξανά και ξανά μέσα σε κάθε ξεχωριστό φυτικό κύτταρο. Τα μόρια ΑΤΡ που παράγονται από την κυτταρική αναπνοή παρέχουν την ενέργεια για τη βλάστηση των σπόρων για να ξεκινήσουν και να τροφοδοτούν τις δραστηριότητες κατασκευής κυττάρων που τελικά σχηματίζουν το σώμα του φυτού.
