Germinación es el proceso en el cual el crecimiento emerge desde un estado de reposo. El ejemplo más común de la germinación, es el brote de un semillero a partir de una semilla de una planta floral o gimnosperma. Sin embargo, el crecimiento de un hypha a partir de una espora micótica es también germinación. En un sentido más general, la germinación puede implicar todo lo que se expande en un ser más grande a partir de una existencia pequeña o germen.
Para que la germinación pueda ocurrir son necesarios algunos factores externos, como un sustrato húmedo, suficiente disponibilidad de oxígeno que permita la respiración aerobia y una temperatura adecuada para los distintos procesos metabólicos. Además, la salida de la latencia puede requerir determinados estímulos ambientales como la luz o bajas temperaturas o que se produzca un debilitamiento de las cubiertas seminales. El primer paso en la germinación es la absorción de agua, que se produce inicialmente de manera pasiva debido a la diferencia de potencial hídrico entre la semilla y el suelo; suelen producirse tres fases sucesivas en la absorción de agua. La rápida imbibición de la semilla provoca perturbaciones temporales a nivel de membrana, con la consiguiente pérdida de solutos y metabolitos. La reanudación de la actividad metabólica implica una activación de la respiración. Se suelen diferenciar cuatro fases en relación con la respiración: aumento inicial debido a la activación de mitocondrias ya existentes en la semilla, estabilización o disminución posterior por limitación de la presencia de oxígeno o deterioro mitocondrial, nuevo incremento respiratorio provocado por la entrada de oxígeno o por síntesis de nuevas mitocondrias y disminución final asociada al agotamiento de las reservas de la semilla. Por otra parte, los componentes necesarios para la síntesis de proteínas están presentes en la semilla seca viable, y a los pocos minutos tras la imbibición se produce síntesis proteica en los ribosomas previamente existentes. Posteriormente se sintetizan nuevos ribosomas. Algunos ARNm previamente almacenados, como los de las proteínas LEA, se degradan rápidamente, pero otros permanecen. Al tiempo, se produce la expresión de distintos grupos de genes, como los que codifican enzimas y proteínas implicadas en la actividad metabólica celular básica y los que son responsables de procesos específicos de la germinación. La emergencia de la raíz, que inicia el crecimiento de la plántula, está desencadenada por la presión de turgencia. El crecimiento inicial requiere la utilización de las sustancias de reserva que previamente se habían almacenado en el endospermo o en los cotiledones. Para ello, tiene que haber un proceso de hidrólisis previa y movilización que genere moléculas de pequeño tamaño que puedan ser utilizadas por la plántula en desarrollo. La hidrólisis de proteínas está catalizada por diversos tipos de endopeptidasas y exopeptidasas, que liberan pequeños péptidos y aminoácidos. La movilización de lípidos implica a tres tipos de orgánulos: los cuerpos lipídicos, los glioxisomas y las mitocondrias; las enzimas clave en la metabolización de los lípidos, que pueden ser transformados en hexosas, son la isocitrato liasa y la malato sintetasa, que aumentan notablemente durante la germinación. El almidón, principal carbohidrato de reserva, puede hidrolizarse mediante la acción de α–amilasas y β–amilasas o por la almidón fosforilasa, liberándose monosacáridos, disacáridos y oligosacáridos. La movilización de las reservas de fosfato se produce por acción de la fitasa. El embrión puede ejercer un control de las distintas actividades enzimáticas mediante la síntesis y liberación de fitohormonas. El ejemplo más típico de control hormonal es el de la hidrólisis de almidón por activación de las α–amilasas mediada por giberelinas en semillas de cereales. Mientras que giberelinas y parece ser que también el etileno tienen un claro efecto estimulador de la germinación, el ácido abscísico, por el contrario, inhibe los procesos relacionados con la germinación.
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