Activité métabolique réduite :
Les graines dormantes présentent une réduction significative de leur taux métabolique par rapport aux plantes en croissance active. Ceci est réalisé en diminuant l'activité globale de diverses enzymes impliquées dans la respiration cellulaire. En conséquence, la graine consomme moins d’oxygène et produit moins de dioxyde de carbone.
Voies alternatives de transport d'électrons :
La chaîne de transport d'électrons, où la majeure partie de la synthèse d'ATP se produit pendant la respiration cellulaire, peut subir des modifications dans les graines dormantes. Des voies alternatives, telles que la voie alternative de l’oxydase (AOX), deviennent plus importantes. AOX permet le transfert d'électrons directement vers l'oxygène sans passer par toute la chaîne de transport d'électrons, minimisant ainsi la perte d'énergie et la production d'espèces réactives de l'oxygène (ROS).
Défense antioxydante améliorée :
Les graines dormantes accumulent souvent des niveaux élevés d’antioxydants, tels que l’acide ascorbique (vitamine C), les tocophérols (vitamine E), les caroténoïdes et les flavonoïdes. Ces antioxydants aident à protéger les composants cellulaires, notamment les enzymes impliquées dans la respiration cellulaire, des dommages oxydatifs causés par les ROS.
Régulation du cycle TCA :
Le cycle de l’acide tricarboxylique (TCA), également connu sous le nom de cycle de Krebs, joue un rôle crucial dans la respiration cellulaire. Dans les graines dormantes, l'activité de certaines enzymes du cycle du TCA peut être modifiée pour réduire la production d'intermédiaires utilisés dans les processus anabolisants. Cela permet à la graine de détourner les ressources vers des molécules de stockage d’énergie.
Activation du cycle du glyoxylate :
Certaines graines dormantes activent le cycle du glyoxylate, qui fonctionne parallèlement au cycle du TCA. Le cycle du glyoxylate permet la conversion des acides gras, stockés sous forme de triglycérides, en glucides. Cette voie alternative aide la graine à mobiliser les réserves stockées et à générer de l’énergie sans dégradation complète des molécules lipidiques.
Stockage des glucides :
Au lieu de consommer toute l’énergie produite lors de la respiration cellulaire, les graines dormantes en stockent une partie importante sous forme de glucides, principalement sous forme d’amidon ou de saccharose. Cette stratégie de stockage d'énergie garantit que la graine dispose de réserves facilement disponibles pour la germination et la croissance précoce des semis.
Maintien des niveaux d'ATP :
Les graines dormantes maintiennent des niveaux d’ATP relativement faibles, juste assez pour soutenir les processus cellulaires essentiels et les mécanismes de réparation. La production d'ATP est étroitement régulée pour minimiser la dépense énergétique et prévenir les dommages dus à une production excessive de ROS.
Dans l'ensemble, les modifications de la respiration cellulaire dans les graines dormantes contribuent à leur remarquable capacité à résister à des conditions environnementales difficiles, à maintenir l'intégrité cellulaire et à rester viables pendant de longues périodes jusqu'à ce que des conditions favorables à la germination se produisent.
