La germinazione dei semi è una fase critica del ciclo vitale delle piante. Quando i semi secchi e quiescenti imbibiscono l'acqua, il loro assorbimento di ossigeno aumenta e il metabolismo energetico diventa molto attivo, consentendo la biosintesi di macromolecole e il trasporto di soluti necessari per completare la germinazione.

La fonte metabolica di ATP richiede il funzionamento della fosforilazione ossidativa mitocondriale nelle primissime fasi dell'imbibizione dei semi. La riattivazione del metabolismo mitocondriale fornisce anche un'importante fonte di specie reattive dell'ossigeno (ROS).

In condizioni di normossia, circa il 2-3% dell'ossigeno utilizzato dai mitocondri può essere convertito in superossido e H2O2. I cambiamenti nell'omeostasi dei ROS derivano da un'alterazione dell'equilibrio tra i processi che producono ROS e quelli che li eliminano.

Le piante dispongono di composti antiossidanti solubili, come l'acido ascorbico, la vitamina E e il glutatione, e di una batteria di enzimi protettivi e riparatori in grado di distruggere efficacemente i radicali superossido e il perossido di idrogeno. Questi enzimi comprendono la superossido dismutasi (SOD), la catalasi (CAT), le perossidasi (POD), gli enzimi del sistema della tioredoxina e gli enzimi del ciclo ascorbato-glutatione.

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