La respirazione consiste in una serie di reazioni che si verificano principalmente all'interno dei mitocondri delle cellule vegetali. La respirazione converte l'ossigeno e gli zuccheri generati durante la fotosintesi in anidride carbonica, acqua ed energia. Oltre al tipo di pianta, diversi fattori ambientali influenzano il tasso di respirazione di una cellula vegetale.
Età del tessuto/stadio di vita
Il tessuto più giovane ha una frequenza respiratoria più elevata rispetto al tessuto più vecchio. Quindi la punta della radice e le foglie giovani hanno tassi di respirazione più elevati rispetto ai segmenti e alle foglie più vecchie della radice.
Quando un seme assorbe per la prima volta acqua, la frequenza respiratoria delle cellule aumenta rapidamente ma si stabilizza dopo circa 20 minuti.
I frutti maturi ospitano un'esplosione di attività respiratoria, che culmina quando i frutti raggiungono la massima maturazione.
Temperatura
Il tasso di respirazione in una cellula vegetale diminuisce quando la temperatura diminuisce fino a quando la respirazione si ferma quasi o completamente intorno alle temperature di congelamento. La respirazione aumenta con l'aumentare delle temperature fino a raggiungere temperature molto elevate e provocare il deterioramento dei tessuti.
La temperatura influisce notevolmente sulla respirazione per il mantenimento (molto più delle cellule dedicate alla crescita delle piante). Le piante nei climi temperati hanno tassi di respirazione molto più bassi in inverno rispetto alle calde estati.
I tassi di respirazione della frutta possono essere controllati conservando la frutta in luoghi freschi e asciutti. Temperature di conservazione inferiori sono in grado di rallentare la respirazione e la maturazione dei frutti.
Ossigeno
La respirazione diminuisce con la diminuzione dell'ossigeno disponibile. In circostanze in cui non è presente ossigeno, come in terreni poco drenanti, si verifica la respirazione anaerobica (fermentazione). La respirazione anaerobica produce anidride carbonica, energia ed etanolo. Questo tipo di respirazione viene utilizzato anche per creare alcoli.
Il tasso di respirazione per la maggior parte delle piante raggiunge un picco intorno al normale livello di ossigeno nell'atmosfera.
Diossido di carbonio
Anche l'anidride carbonica, uno dei prodotti di scarto dell'equazione della respirazione, influisce sulla respirazione. Maggiore è la concentrazione di anidride carbonica, minore è la velocità di respirazione.
Danno
La respirazione aumenta sia nelle cellule direttamente infette che in quelle circostanti quando il tessuto vegetale è danneggiato o infetto. Spesso, quando c'è un buco di verme in una mela, un piccolo livido marrone lo circonda - questo è un'indicazione di un aumento della respirazione nell'area intorno alle cellule danneggiate.
Mancanza d'acqua
Il tessuto secco ha una frequenza respiratoria inferiore rispetto al tessuto idratato. Sebbene la siccità abbia un impatto molto maggiore sul processo di fotosintesi nelle cellule vegetali, la mancanza di acqua disponibile influisce negativamente anche sulla respirazione.
Zuccheri disponibili
Un aumento degli zuccheri disponibili dalla fotosintesi generalmente porta ad un aumento della frequenza respiratoria. I tassi di respirazione nelle foglie del baldacchino superiore saranno spesso più alti delle foglie del baldacchino inferiore perché le foglie del baldacchino superiore producono più zucchero.