Agua y solutos
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13/08/2009
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Agua y solutos en las plantas
Agua y células vegetales•Propiedades del agua
•Transporte de agua•Difusión•Ósmosis•Potencial de agua•Acuaporinas
Fisiología Vegetal 2009-III
Profesora Sonia Cuellar
UBV Depto. de Biología
�� El agua comprende del 80 al 90% del El agua comprende del 80 al 90% del peso de los tejidos vegetales peso de los tejidos vegetales
��Cuando las células pierden turgencia Cuando las células pierden turgencia no hay alargamiento ni expansión y se no hay alargamiento ni expansión y se detiene el crecimiento (Zyalalov, 2004). detiene el crecimiento (Zyalalov, 2004).
��Las plantas necesitan mucha agua Las plantas necesitan mucha agua por que la “pierden” por traspiraciónpor que la “pierden” por traspiración
Importancia del agua en las plantas
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Propiedades del agua
•El agua es un dipolo (puentes de H)
•Es un excelente solvente
•El agua actúa como ‘buffer’ de temperatura
•Tensión superficial /Cohesión/ adhesión
•Capilaridad
•Elasticidad / presión hidrostática
Difusión
La difusión es movimiento producto del la agitación térmica de las moléculas
Js = -Ds (∆Cs / ∆x)
Js : Densidad de flujo (mol • m-2 • S-1)Ds :Coeficiente de difusión
Ley de Fick
La difusión es muy rápida en distancias cortas y muy lenta en distancias largas
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Flujo masivo
Es el movimiento de un grupo de moléculas, orientado por un gradiente de presión
flujo = (πr4/8η) (∆Ψp / ∆x)
η :Viscosidad del líquido
r : radio del tubo
∆Ψp : gradiente de presión
Ósmosis
Las membranas biológicas son semipermeables
La osmosis es el movimiento de moléculas pequeñas a través de una membrana, y está dirigido por gradientes de concentración y de presión
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Potencial de agua
Ψw = Ψs +Ψp +Ψg
Ψs : Potencial osmótico. Ψs= - RTCs
ΨP: Presión de turgencia.
Ψg: Potencial gravitacional. Depende de la altura
Potencial químico del agua
Volumen de 1mol de aguaPotencial de agua =
Potencial celular de agua
Potencial de agua
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Potencial de agua
El potencial de agua cambia con la especie y el tejido.
Hojas turgentes - 0.2 MPa
Raíces en suelos secos -0.2 MPa
Hojas en sequía moderada -1.0 MPa
Hojas en sequía severa -3.0 MPa
Semillas viables -20.0 MPa
Hojas en habitat desértico -6.0 MPa
Colmenero-Flores et al 1998
Volumen y presión de turgencia
Pequeños cambios en el volumen de la célula causan grandes cambios en el potencial osmótico
Algunos tejidos de los cactus tienen paredes muy delgadas
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Acuaporinas
Si la membrana es lipídica, como pasa el agua?
Contenido de agua en la planta
La pérdida de agua por las plantas y la consecuente pérdida de turgencia en sus células, afecta muchos proceso vitales para las plantas.
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Contenido relativo de agua (CRA)
¿La mayor cantidad de agua que puede tener un tejido, qué fracción representa del agua que contiene el mismo tejido en una condición dada?
CRA =(P. hidratado - P.fresco )
(P.fresco - P.seco)
En el invernadero
Agua y solutos en las plantas (II)
Balance Hídrico•Agua en el suelo
•Las raíces absorben el agua
•El agua se transporta através del Xilema
•Traspiración
•Continuo suelo-plata-atmósfera
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Agua
Película de Agua
Aire
Agua gravitacional: agua que seinfiltra por gravedad a las capas profundas.
Agua capilar: agua quepermanece retenida entre laspartículas del suelo.
El agua en el suelo
El agua en el suelo
•Saturación de agua
•Capacidad de campo
•Marchites permanente
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Las raíces absorben el agua
La raíz está en intimo contacto con el suelo
El agua ingresa vía:•Apoplasto
•Simplasto
•Transmembranal
Las raíces están parcialmente impermeabilizadas
La banda de Caspary obliga el paso transmembranal (acuaporinas)
No toda la raíz es permeable al agua
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Vía simplasto
Los plasmodesmos son conexiones citoplasmáticas entre células contiguas, que atraviesan la pared celular
Vía apoplasto
Es una ruta extracitoplasmática para el transporte de agua y solutos
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El agua se transporta a través
del Xilema
El xilema esta compuesto por células sin citoplasma
La columan de agua se puede interrumpir
El agua se transporta por cohesión y flujo masivo
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Transpiración
El transporte de agua depende de el agua que se evapora en el contorno de las células del mesófilo
Transpiración
El agua va del xilema al mesófilo y de allí a la atmosfera
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Transpiración
Los estomas permiten el intercambio gaseoso necesrio para la fotosíntesis pero…
Continuo suelo-planta-atmosfera
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Continuo suelo-planta-atmosfera
Tarea
1. Qué es el potencial matricial? (Ψm)2. Existen varias formas de medir el potencial osmótico
en una planta. Enumérelas todas y explique una de ellas
Trabajen en grupos de tres estudiantes.
Esta tarea vale 3 puntos tarea
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