세포호흡은 에너지를 많이 함유하는 분자를 분해해 직접 및 간접(에너지가 많은 전자를 수집해)으로 에너지를 추출해 세포 활동에 직접 이용할 수 있는 ATP 분자를 합성하는 과정이다. 식물은 광합성으로 합성한 당을 생장, 발달 및 생식에 이용하거나 이에 필요한 다른 물질로 전환하기도 한다. 모든 생물에서 포도당은 세포 활동에 필요한 ATP를 합성하기 위한 중요한 에너지원이다.
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식물은 성장 기간 중 외부 환경이나 자극에 반응하며 대처한다. 이러한 반응과 대처는 체내에서의 식물 호르몬(plant hormone)을 포함한 식물생장조절의 화학물질 생성과 세포 수준에서 이 물질을 감지하면서 나타난다. 식물 호르몬은 종자의 발아로부터 개화하여 열매(종자)를 맺으며 생을 마감할 때까지 식물의 모든 생활을 조절하고 영향을 준다. 심지어 광주기와 굴성과 같은 빛에 대한 반응, 다년생 식물과 종자에서의 생장 및 발아 휴면, 질적 및 양적인 빛 변화에 따른 반응 조절 등이 포함되기도 한다.
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종자의 발아로부터 생식에 이르는 식물 생활사에서 일어나는 식물 성장과 발달은 유전적 및 환경 요소들에 의해 조절되는 신호전달체계에 의해 이루어진다. 특히 식물 발달 과정에 포함되는 생체량 증가, 개화, 종자 및 열매 성숙, 노화와 휴면, 질병균과 해충에 대한 반응 등은 농업에 있어서 관심사이기도 하다.
빛은 식물의 생존에 있어서 중요한 환경 요소의 하나로서 종자 발아로부터 개화 및 결실까지의 식물 성장 및 발달에 필요하다. 종자가 발아하면 아직 녹색화가 일어나지 않은(etiolated) 유묘는 성장을 거쳐 빛을 찾아 지표 위로 솟아난다. 빛을 받으면 유묘는 엽록체 발달 및 엽록소 합성이 일어나며 녹색화(de-etiolation)가 일어나며 독립영양생물이 된다. 다양한 파장의 빛은 종자 발아로부터 식물이 생활사를 마칠 때까지 성장 및 발달에 영향을 주는데 빛의 질(파장) 뿐만이 아니라 세기(강도) 모두 영향을 준다.