Pendant la phase de dormance d’une graine, l’activité métabolique est minime car elle conserve l’énergie dans l’endosperme, une réserve nutritive formée lors de la double fécondation. Une fois que des signaux environnementaux favorables déclenchent la germination, le taux de respiration de la graine augmente pour alimenter la machinerie cellulaire qui entraîne le développement initial des racines et des pousses.
En dormance, les graines respirent juste assez pour maintenir l’apport nutritif de l’endosperme. Lorsque la germination commence, la demande en ATP augmente considérablement, car la graine doit mobiliser les réserves stockées, synthétiser de nouvelles protéines et construire des parois cellulaires. La poussée d'énergie qui en résulte assure une émergence rapide de la radicule et de la plumule.
Les graines de diverses espèces végétales réagissent à des signaux spécifiques tels que les changements de température du sol, la disponibilité d'humidité, l'enrichissement en nutriments ou les changements d'intensité lumineuse. D'après une recherche de l'Université Cornell , une fois ces conditions alignées, les graines absorbent l’eau, activant les enzymes hydrolytiques qui libèrent le glucose de l’endosperme. Ce glucose alimente ensuite les voies métaboliques qui élèvent le rythme respiratoire.
La respiration des graines reflète celle des autres cellules eucaryotes et se déroule en trois étapes séquentielles :
Ensemble, cette voie génère environ 38 molécules d'ATP par glucose, fournissant le solide budget énergétique nécessaire à l'établissement des plantules.
Ces cascades biochimiques permettent aux graines en germination de passer d'un état de repos à un organisme actif en croissance, jetant ainsi les bases de tout le cycle de vie de la plante.
