MOVIMIENTO DEL AGUA EN LA PLANTA. Rendimiento en maíz vs. Agua disponible Tomado de Taiz y Zeiger,...
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MOVIMIENTODEL AGUA
EN LA PLANTA
Rendimiento en maíz vs. Agua disponible
Tomado de Taiz y Zeiger, 1998
Productividad vs. Precipitación anual
Tomado de Taiz y Zeiger, 1998
80-95% del PF en tejidos activos
15-20% del PF en tejidos en dormición
Medio donde ocurren las reacciones bioquímicas
Hidratación de moléculas orgánicas
Solvente
Transporte
Presión de turgencia
Regulación térmica
FUNCIONES DEL AGUA
Partes de la planta % de agua contenida
RaícesCebada parte superior 93.0Pinus taeda parte superior 90.2TallosGirasol 87.5Pinus taeda 55.0HojasLechuga 98.4Maíz maduro 77.0FrutosTomate 94.1Sandía 92.1SemillasCebada 10.2Maní crudo 5.1
Contenido hídrico de distintas partes de la planta
LA MOLECULA DE AGUA
Elevado Calor específico
Cohesión
Elevado Calor latente de
vaporización
Elevado Calor latente de
fusión Adhesión Tensión
superficial
PROPIEDADES ATRIBUIDAS A PUENTES DE HIDRÓGENO
POTENCIAL QUIMICO
Potencial químico (): es una medida de la capacidad de un mol de sustancia para realizar trabajo.
= R T ln e
En un sistema el agua:
w - o = R T ln e/eo
Unidades de = J/mol
w - o = R T ln e/eo
Si dividimos esta diferencia por el volumen molar parcial del agua, obtenemos el una magnitud
llamada: potencial hídrico
w - o = R T ln e/eo
Si dividimos esta diferencia por el volumen molar parcial del agua, obtenemos el una magnitud
llamada: potencial hídrico
w = w - o = R T ln e/eo Vw Vw
POTENCIAL HIDRICO
w
El estado del agua en las plantas se expresa a través del concepto de:
Medido en unidades de presión
La unidad estándar para w es el MegaPascal:
MPa
1 atmósfera = 101.325 Nm-2
0.1013 MPa 1013 Pa
COMPONENTES DE w
w = S + P + m + g
Gravedad
Matriz
Potencial de pared
Potencial osmótico
MAGNITUD DEL POTENCIAL
HIDRICO
-3 -2 -1 0 1 2 3
w
w : es 0 para el agua pura (por definición)
es <0 en una célula vegetal
S : es 0 para el agua pura
es <0 en presencia de solutos se calcula como -iRTcs
P : es >0, presión de pared
es = 0, plasmólisis incipiente es <0, tensión
MAGNITUDES DE:
g : es >0
se calcula como: w.g.h = 0.01MPa.m-1
m : es >0
Surge como consecuencia de las fuerzas que retienen el agua por adsorción como por ejemplo por la pared celular.
Trabajando a niveles celulares finalmente llegamos a:
w = s + pw = s + p
w = 0 MPa Agua Pura (Por definición)
w = 0 a -1 MPa En planta/célula en
condiciones normales
w = -1 a -2 MPa En planta/célula en condiciones
medias de estrés hídrico
w = <- 2 MPa En planta/célula en condiciones
severas de estrés hídrico
ALGUNOS VALORES
DE w
ALGUNOS EJEMPLOS
Agua pura Agua pura Solución de sacarosa
0.1M
Solución de sacarosa 0.1M
Célula flácida
Célula flácida
Célula turgente
Célula turgente
DIAGRAMA DE HÖFLER
VALORES DE w Y SUS COMPONENTES
BALANCE HIDRICO EN LA PLANTA
La fuerza impulsora que permite el ascenso del agua desde la raíz a la planta y luego a la atmósfera es el gradiente de potencial hídrico.
El agua se mueve desde la región de mayor potencial a la región de menor potencial hídrico.
- 0.3 MPa - 1 MPa - 2 MPa - 30 MPa
El agua se mueve desde el suelo húmedo, a través de la planta y se evapora (vía transpiración) hacia la atmósfera.
Suelo Raíz Tallo Hoja Aire
MOVIMIENTO DEL AGUA
Flujo de agua:r
SISTEMA SUELO-PLANTA-
ATMOSFERA
ESTRUCTURA RAIZ PRIMARIA
Movimiento del agua en raíz
TEJIDO CONDUCTOR: XILEMA
Definición:Es el tejido conductor de agua y minerales en la planta.
Tipos celulares que lo componen:
Elementos traqueales: Traqueidas Miembros de vaso
Elementos de sostén Células parenquimáticas
Movimiento del agua a través del xilema
Movimiento del agua en la hoja