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光合成により、植物は日光を炭水化物分子の化学結合の形でポテンシャルエネルギーに変換します。しかし、その蓄積されたエネルギーを使用して、成長と生殖から損傷した構造の治癒まで、その本質的な生命プロセスを強化するには、植物はそれを使用可能な形に変換する必要があります。この変換は、動物や他の生物でも見られる主要な生化学的経路である細胞呼吸を介して行われます。
TL; DR（長すぎる;読まなかった）
呼吸は、植物が光合成によって作られた炭水化物の貯蔵エネルギーを、成長と代謝プロセスを促進するために使用できるエネルギーの形に変えることができる一連の酵素駆動反応を構成します。
呼吸の基本
呼吸により、植物や他の生物は、光合成中に二酸化炭素や水から作られた糖などの炭水化物の化学結合に蓄積されたエネルギーを放出できます。さまざまな炭水化物やタンパク質や脂質が呼吸で分解される可能性がありますが、グルコースは通常、プロセスを示すためのモデル分子として機能し、次の化学式で表すことができます。
C6H12O6 （グルコース）+ 6O2 （酸素）-> 6CO2 （二酸化炭素）+ 6H2O（水）+ 32 ATP（エネルギー）
一連の酵素促進反応により、呼吸は炭水化物の分子結合を破壊し、アデノシン三リン酸（ATP）の形で使用可能なエネルギーと二酸化炭素と水の副産物を生成します。この過程で熱エネルギーも放出されます。
植物呼吸の経路
解糖は呼吸の最初のステップとして機能し、酸素を必要としません。それは細胞の細胞質で起こり、少量のATPとピルビン酸を生成します。次に、このピルビン酸は、好気性呼吸の第2フェーズである細胞のミトコンドリアの内膜に入ります。クレブスサイクルは、クエン酸回路またはトリカルボン酸（TCA）経路とも呼ばれ、電子と炭素を放出する一連の化学反応を含みます二酸化物。最後に、クレブスサイクル中に解放された電子は電子輸送チェーンに入ります。これは、ATPを生成する酸化的リン酸化反応の頂点にあるエネルギーを放出します。
呼吸と光合成
一般的な意味で、呼吸は光合成の逆と考えることができます。光合成の入力（二酸化炭素、水、エネルギー）は呼吸の出力ですが、その間の化学プロセスは互いに鏡像ではありません。光合成は光と葉緑体を含む葉でのみ発生しますが、呼吸はすべての生きている細胞で昼と夜の両方で起こります。
呼吸と植物の生産性
食物分子を生成する光合成と、それらの食物分子をエネルギーのために燃焼させる呼吸の相対速度は、植物全体の生産性に影響します。光合成活動が呼吸を超える場合、植物の成長は高レベルで進行します。呼吸が光合成を超える場合、成長は遅くなります。温度が上昇すると光合成と呼吸の両方が増加しますが、特定の時点で、呼吸速度が上昇し続ける間、光合成の速度は低下します。これにより、蓄積されたエネルギーが枯渇する可能性があります。純一次生産性–食物連鎖の残りで利用可能な緑の植物によって作られたバイオマスの量–は、光合成によって生成された全化学エネルギーから発電所の呼吸に失われたエネルギーを引くことで計算される光合成と呼吸のバランスを表し、別名、総一次生産性。