干种子萌发过程中干重显著减少的原因

干种子萌发过程中干重显著减少的主要原因是种子在萌发初期无法进行光合作用,只能通过呼吸作用消耗自身储存的有机物,具体分析如下:
1. 呼吸作用消耗储存的有机物
干种子萌发时,细胞代谢活动增强,需要大量能量支持胚的生长、细胞分裂和分化等过程。此时种子尚未形成绿叶,无法进行光合作用合成有机物,只能依赖胚乳或子叶中储存的淀粉、脂肪、蛋白质等储能物质。这些有机物通过 ** 呼吸作用(有氧呼吸或无氧呼吸)** 被分解为二氧化碳(CO₂)和水(H₂O),同时释放能量(以 ATP 形式供能)。由于分解产生的 CO₂和部分水分通过蒸腾或扩散散失到外界环境中,导致种子干重(有机物总量)显著减少。
2. 合成新细胞所需物质的消耗
除了呼吸作用供能外,储存的有机物还会被水解为小分子物质(如葡萄糖、氨基酸等),用于合成新细胞的结构成分(如核酸、蛋白质、细胞壁等)。虽然这部分有机物被转化为新的生物大分子,但总体而言,呼吸作用的消耗速率远大于合成过程的利用速率,且呼吸作用产生的 CO₂流失是干重减少的主要贡献因素。
3. 无光合作用补充有机物
在幼苗长出真叶并开始光合作用之前,种子萌发完全依赖异养代谢(消耗自身储存的有机物),没有外源有机物的补充,也无法通过光合作用固定 CO₂合成新的有机物。因此,有机物的净消耗导致干重持续下降,直至幼苗能够进行光合作用实现 “自养” 后,干重才会逐渐回升。
总结
干种子萌发时干重减少的核心原因是:呼吸作用持续消耗储存的有机物,且无光合作用补充,导致有机物净流失。这一过程是种子从休眠状态转化为生长状态的必要代价,通过分解储能物质为生命活动提供能量和原料,直至幼苗具备自主合成有机物的能力。

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