Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado Decanato de Agronomía Departamento de Ciencias Biológicas Fisiología Vegetal Tema 2

Relaciones Hídricas en la planta

Potencial Hídrico es una medida cuantitativa de la energía libre del agua La energía libre de un sistema da la capacidad del sistema para realizar trabajo En el sistema vegetal, trabajo es movimiento

Ingº Agrº María Elena Arboleda Junio-05

El valor del potencial del agua pura, al nivel del mar y a la presión atmosférica normal, es cero El máximo valor que potencial hídrico es cero toma el En las plantas el valor del potencial hídrico es negativo

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 Unidades en que se expresa el potencial hídrico

Fisiológicamente, el potencial hídrico se mide en unidades de presión La unidad estándar para el Ψ es el MegaPascal 1 atmósfera = 1,013 bar = 0,1013 Mpa = 1,013 Pa

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

Componentes del potencial hídrico

 Potencial de solutos u osmótico Ψs  Potencial de presión Ψp  Potencial mátrico Ψm  Potencial de gravedad Ψg

Ψ = Ψs+Ψp+Ψm+Ψg

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

Potencial de soluto u osmótico Ψs; Ψ

Л Variación del potencial hídrico debido a la presencia de solutos  En la célula siempre es negativo   Cuando una solución se concentra, el valor del potencial de soluto disminuye (se hace menos negativo) Los solutos le restan energía libre al agua Ingº Agrº María Elena Arboleda Junio-05

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Potencial de presión Ψp

Variación del potencial hídrico debido a la presión que ejerce el agua dentro de las células Se refiere a la presión de turgor Tiende a presionar o acercar las moléculas de agua Generalmente en las células vegetales tiene signo positivo Aumenta la energía libre del sistema cuando es positivo y la reduce si es negativo Ingº Agrº María Elena Arboleda Junio-05

Potencial mátrico Ψm

    Variación del potencial hídrico debido a la tendencia de los sólidos a adsorber (retener) el agua Le resta energía libre al agua, disminuye el potencial hídrico Tiene valor negativo Muy importante en tejidos deshidratados, semillas, células de paredes muy gruesas, suelos Ingº Agrº María Elena Arboleda Junio-05

Potencial de gravedad Ψg

   

Variación del potencial hídrico debido a la gravedad Depende de la altura donde se encuentre el agua en relación a un nivel de referencia Una distancia vertical de 10m se traduce en un cambio de 0,1 Mpa en el Ψ En las células vegetales se obvia por que su efecto es insignificante en comparación con otros componentes

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    El potencial hídrico del agua es afectado principalmente por tres factores: Temperatura : al aumentar la temperatura aumenta el potencial hídrico por que aumenta la energía cinética de las moléculas de agua Presión : la presión aumenta el potencial hídrico Concentración de solutos potencial hídrico : Al aumentar la concentración de solutos disminuye el Ingº Agrº María Elena Arboleda Junio-05

Para recordar

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El máximo valor del potencial hídrico es cero El potencial hídrico siempre es un numero negativo, a excepción del agua pura El potencial de solutos siempre es negativo y le resta energía libre al agua El potencial de solutos del agua pura es cero El potencial de presión es positivo en células vivas y sanas; negativo en células del xilema en condiciones de transpiración y es cero cuando la célula está plasmolizada

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IMPORTANCIA DEL POTENCIAL HIDRICO  Determina la dirección y magnitud del flujo del agua  Indica el grado de hidratación de los tejidos  El potencial hídrico afecta todos los procesos fisiológicos Ingº Agrº María Elena Arboleda Junio-05

Movimiento del agua en las células vegetales

Ψ

c

= Ψs+Ψp

El agua se mueve siempre de potencial donde hay un mayor hídrico hacia un menor potencial hídrico (más negativo )

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Diagrama de Hofler Ψc = 0

Ψp =-Ψs

Ψc = Ψs+0

+ Plasmólisis Turgencia

 Cuando un tejido vegetal se encuentra en contacto con un medio que lo rodea, las células se pueden encontrar en tres estados osmóticos dependiendo de cual sea el potencial de solutos del medio externo  El Ψs del medio sea mayor (menos negativo) que el de la célula (medio hipotónico)  El Ψs del medio es igual al de la célula (medio isotónico)  El Ψs del medio sea menor (más negativo)que el de la célula (medio hipertónico) Ingº Agrº María Elena Arboleda Junio-05

Medio Hipotónico

    La concentración de solutos en el medio es menor que en la célula. En consecuencia: 1. El potencial de solutos en el medio es mayor que el de la célula . El potencial hídrico en el medio es mayor (menos negativo) que el de la célula 3. El agua se mueve del medio a la célula Ingº Agrº María Elena Arboleda Junio-05

Medio Isotónico

     La concentración de solutos en el medio es igual que en la célula. En consecuencia: 1.El potencial de solutos en el medio es igual que el de la célula 2. El potencial hídrico del medio es igual que el de la célula 3. El agua se mueve de la célula al medio en la misma magnitud que del medio a la célula 4. Movimiento neto del agua es cero

Medio Hipertónico

    La concentración de solutos en el medio es mayor que en la célula.

En consecuencia: 1. El potencial de solutos en el medio es menor (más negativo) que el de la célula 2. El potencial hídrico en el medio es menor (más negativo) que el de la célula 3. El agua se mueve de la célula al medio porque su potencial hídrico es mayor

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El agua libremente a se mueve través de la pared y membrana celular pero los solutos no (

Osmosis

) Agua Pura

¿ Como varía el potencial hídrico de una célula plásmolizada si se sumerge en agua pura?

Ψs = - 0,732 MPa Ψp = 0 MPa Ψ = - 0,732 MPa

Agua Pura Ψs = 0 MPa Ψp = 0 Ψ = Ψs + Ψp = 0

Ψs = - 0,732 MPa Ψp = 0,732 MPa Ψ = 0

Solución de Sacarosa Ψs = - 0,244 MPa Ψp = 0 Ψ = Ψs + Ψp =

Ψs = - 0,732 MPa Ψp = 0 MPa Ψ = - 0,732 MPa Ψs = - 0,732 MPa Ψp = 0,488 Ψ =

Ψs = - 0,732 MPa Ψp = 0,488 MPa Ψ = - 0,244 MPa

Solución de Sacarosa Ψs = - 0,732 MPa Ψp = 0 Ψ = Ψs + Ψp = (-0,732-0) = -0,732 MPa

Ψs = - 0,732 MPa Ψp = 0 MPa Ψ =

Célula turgente

2 . Si una célula completamente turgente se coloca en un medio hipertónico de sacarosa ( Ψ= - 0,6) como será el movimiento de agua? Cual será el Potencial hídrico de la célula al alcanzar el equilibrio ¿?. Explique

Volumen celular relativo Ψ (MPa) Ψs (Mpa) Ψp (Mpa) 0,9 (Plásmolisis) -1.6

-1.6

0 1,1 -1.0

-1.3

0.3

1,15 1,25 (Turgencia) -0.67

0 -1.27

-1.17

0.6

1.17

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Movimiento del AGUA EN EL SUELO

 

CAPACIDAD DE CAMPO (CC): contenido de agua que queda en el suelo luego de ser saturado con agua (riego, precipitación) y haber drenado libremente perdiendo el agua gravitacional

Ψm= máximo 

PUNTO DE MARCHITES PERMANENTE (PMP): contenido de agua donde el potencial hídrico edáfico es tan negativo que las plantas no recuperan su turgidez, aun cuando el proceso de transpiración haya cesado.

úmeda)

Movimiento del AGUA EN LA PLANTA

En el continuo suelo-raiz planta atmófera El agua se mueve de mayor a Menor potencial hídrico