Dentro dos ciclos de vida das sementes das plantas, as sementes residem em um estado de dormência antes dos estágios de germinação. Pouca atividade ocorre durante os períodos de dormência, pois as sementes aguardam as condições ambientais adequadas para o início do crescimento. Assim que a germinação começa, as taxas de respiração celular aumentam dramaticamente para fornecer os materiais necessários para os estágios iniciais de crescimento da planta.
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 o alimento ou o suprimento de nutrientes dentro de uma camada de sementes especializada conhecida como endosperma. Nas plantas com flores, as estruturas do endosperma são o produto de um processo de fertilização dupla que ocorre quando o óvulo da planta, ou ovário, é fertilizado pela primeira vez. Com efeito, o endosperma fornece as necessidades de nutrientes da semente e executa as funções de respiração celular necessárias durante todo o período de dormência. O início da germinação impõe demandas substanciais de energia à semente 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 de células necessárias para quebrar a semente e produzir as estruturas iniciais da raiz e do caule.
As sementes de plantas se originam de flores, frutas, plantas verdes e árvores que crescem em uma miríade de condições ambientais. Não surpreendentemente, cada tipo de semente busca certos gatilhos ambientais que levam ao início dos processos de germinação. De acordo com a Cornell University, os gatilhos ambientais podem aparecer como níveis aumentados de nutrientes no solo, mudanças na temperatura do solo, aumento da quantidade de chuvas ou aumentos na quantidade e qualidade de luz. Uma vez satisfeitas as condições necessárias, as sementes começam a aumentar suas taxas de absorção de água, o que marca o início da germinação. Os aumentos na absorção de água permitem que as sementes mobilizem as reservas de alimentos armazenadas nas camadas de endosperma. Esses processos ativam certas enzimas que desencadeiam aumentos nas taxas de respiração celular de uma semente.
As sementes em germinação realizam processos de respiração celular da mesma forma 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 (trifosfato de adenosina) junto com outros materiais químicos. O Ciclo de Krebs constitui o segundo estágio da respiração celular. Este estágio usa os produtos da glicólise para produzir mais duas unidades de energia e transforma os produtos químicos que sobraram da glicólise em moléculas transportadoras 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. Este estágio combina a energia contida dentro das moléculas de hidrogênio do Ciclo de Krebs com o oxigênio para criar 38 moléculas de ATP. Este processo de três estágios se repete continuamente dentro de cada célula vegetal individual. As moléculas de ATP produzidas pela respiração celular fornecem a energia para o início da germinação das sementes e alimenta as atividades de construção celular que, em última análise, formam o corpo da planta.
