Dalam kitaran hayat benih tumbuhan, biji benih berada di dalam keadaan dorman sebelum peringkat percambahan. Aktiviti kecil berlaku semasa tempoh dorman apabila benih menunggu keadaan persekitaran yang sesuai untuk pertumbuhan bermula. Apabila percambahan bermula, kadar pernafasan sel meningkat secara dramatik untuk menyediakan bahan yang diperlukan untuk peringkat pertumbuhan tumbuhan awal.
Aktiviti pernafasan selular meningkat secara dramatik apabila benih mula membesar.Fungsi Pernafasan Selular
Proses pernafasan selular memberi satu cara untuk sel untuk menukar bahan nutrien sedia ada menjadi tenaga. Semasa tempoh dorman, benih tumbuhan hanya memberi respon cukup untuk mengekalkan makanan, atau bekalan nutrien dalam lapisan benih khusus yang dikenali sebagai endosperm. Di dalam tumbuh-tumbuhan berbunga, struktur endosperm adalah hasil proses persenyawaan ganda yang berlaku apabila ovulasi tumbuhan, atau ovari, pertama kali disenyawakan. Pada dasarnya, endosperm menyediakan keperluan nutrien benih dan menjalankan fungsi pernafasan selular yang diperlukan sepanjang tempoh dorman. Permulaan perkecambahan meletakkan permintaan tenaga yang besar pada benih apabila proses pertumbuhan tumbuhan terbentuk. Oleh itu, kadar pernafasan sel meningkat untuk menampung aktiviti pembinaan sel yang diperlukan untuk memecahkan benih dan menghasilkan akar awal dan struktur batang.
Pencetus Pernafasan Selular
Biji tumbuhan berasal dari bunga, buah-buahan, tumbuhan dan pokok hijau yang tumbuh dalam pelbagai keadaan alam sekitar. Tidak menghairankan, setiap jenis benih mencari pencetus persekitaran tertentu yang mendorong permulaan proses percambahan. Menurut Universiti Cornell, pemicu alam sekitar mungkin muncul sebagai peningkatan tahap nutrien di dalam tanah, perubahan suhu tanah, peningkatan jumlah hujan atau peningkatan dalam jumlah dan kualiti cahaya. Apabila syarat yang diperlukan dipenuhi, benih mula meningkatkan kadar penyerapan air mereka, yang menandakan permulaan percambahan. Peningkatan penyerapan air membolehkan benih memobilisasi rizab makanan yang disimpan dalam lapisan endosperma. Proses-proses ini mengaktifkan enzim-enzim tertentu yang mencetuskan kenaikan kadar pernafasan sel.
Proses Pernafasan Selular
Biji-bijian mengamati menjalankan proses pernafasan sel dengan cara yang sama seperti sel tumbuhan dan haiwan. Pernafasan selular berlaku dalam tiga peringkat bermula dengan glikolisis. Tahap glikolisis menggunakan molekul glukosa untuk menghasilkan dua unit tenaga atau ATP (adenosine triphosphate) bersama dengan bahan kimia lain. Kitaran Krebs membentuk peringkat kedua pernafasan selular. Tahap ini menggunakan produk dari glikolisis untuk menghasilkan dua unit tenaga dan mengubah bahan kimia yang tersisa dari glikolisis ke dalam molekul yang membawa hidrogen. Rangkaian Pengangkutan Elektron adalah peringkat ketiga dalam proses pernafasan dan didorong oleh dua molekul ATP yang dihasilkan dalam Kitaran Krebs. Peringkat ini menggabungkan tenaga yang terdapat di dalam molekul hidrogen dari Kitaran Kreb dengan oksigen untuk menghasilkan 38 molekul ATP. Proses tiga peringkat ini berulang-ulang di dalam setiap sel tumbuhan individu. Molekul ATP yang dihasilkan oleh pernafasan selular memberikan tenaga untuk percambahan benih untuk memulakan dan membakar aktiviti penjanaan sel yang akhirnya membentuk badan tumbuhan.
