Дихання — основа обміну речовин і енергії
Дихання — окислювально-відновний процес вивільнення хімічної енергії з органічних речовин — є ніби фокусом, що об’єднує всі процеси життєдіяльності рослини, в тому числі білковий, вуглеводний та ліпідний обміни. При окисленні субстрату дихання утворюється багато проміжних сполук, які можуть бути вихідними речовинами для різних біосинтезів. Наприклад, трифосфогліцериновий альдегід, що утворюється при окисленні глюкози, може бути вихідним продуктом для синтезу гліцерину, складової молекули жиру. Піровиноградна кислота як продукт окислення трифосфогліцеринового альдегіду в окислювальному декарбоксилюванні, сполучаючись з КоА, перетворюється в ацетил-КоА, який є основним будівельним матеріалом при біосинтезі жирних кислот. У реакціях амінування піровиноградна кислота є вихідною речовиною для біосинтезу таких амінокислот, як аланін, фенілаланін, тирозин, серин та ін. Фосфоенолпіровиноградна кислота і еритрозо-4-фосфат, що утворюється при апотомічному окисленні, конденсуючись, замикаються в шестичленне кільце шикімової кислоти, яка є попередником ряду амінокислот, а через них ауксинів. Аналогічно утворюються кільця фенолів, лігніну, антоціанів та ін.
Рослина дихає при безпосередній участі різних вітамінів, які є коферментами окислювально-відновних ферментів. У цьому виявляється тісний взаємозв’язок процесів асиміляції і дисиміляції в живому організмі.
Крім того, в процесі дихання організм дістає енергію для своєї життєдіяльності. Гетеротрофи поглинають готові органічні речовини, які, окислюючись у процесі дихання, забезпечують організм пластичними речовинами і енергією. А тому гетеротрофи здатні здійснювати обмежену кількість біосинтезів. Автотрофи мають більше біосинтезів, оскільки крім дихання вони використовують сонячну енергію і синтезують різноманітні органічні речовини з неорганічних: води, вуглекислого газу, аміаку і нітратів. Енергія, що вивільняється як в результаті окислювального, так і фотосинтетичного фосфорилювання, фіксується у вигляді макроергічних зв’язків — трифосфатів.
Крім біосинтезів, хімічна енергія дихання йде на підтримання структури цитоплазми, процесу росту, на надходження і рух поживних речовин тощо. Тонус клітини, що дає змогу їй зберегти форму і впорядкованість процесів, потребує постійного споживання енергії від АТФ. Надходження речовин у клітину з навколишнього середовища проти градієнта концентрації є активним процесом, що відбувається із споживанням енергії. Якщо дихання порушується, то поглинання і рух речовин крізь клітинну оболонку здійснюється за законами дифузії. Виділення енергії при інтенсивному диханні змінює мікроклімат рослини. Підвищення температури в суцвіттях ароїдних приваблює комах. Ріст пролісків супроводжується підвищенням температури, а тому сніг навколо них тане. І нарешті, така важлива властивість рослини, як її стійкість проти патогенів, також пов’язана з диханням. Ця властивість особливо; проявляється під час зберігання зерна, плодів, коренеплодів, бульб, цибулин та ін. Надійно зберігати їх можна тільки в умовах, що забезпечують нормальний дихальний газообмін.
В умовах зберігання дихання залежить від біологічних особливостей об’єкта, що зберігається, температури і газового складу атмосфери. Чим нижча температура, тим нижчий рівень дихання і менші втрати поживних речовин. Низька температура гальмує розвиток патогенів і знижує транспірацію, що має важливе значення для зберігання соковитих плодів. Зберігання картоплі при температурі нижчій, ніж 4° С, посилює гідроліз крохмалю і погіршує смакові якості. Аналогічне явище спостерігається у зберіганні цитрусових при температурі, нижчій ніж 6°С. Для капусти оптимальною є температура мінус 1°С, а для зберігання зерна вирішальним фактором, крім температури, є вода, яка може активізувати дихання через набухання і виділення при цьому енергії.
Склад атмосфери, як і низька температура, по-різному впливає на зберігання. Так, знижений вміст кисню і підвищений вуглекислого газу позитивно впливає на яблука» груші, моркву, але негативно — на капусту і картоплю.
Отже, дихання рослинного організму — різнобічний процес, що охоплює життєдіяльність рослини не тільки в онтогенезі, а й у філогенезі (розвиток виду).