Universidad Central de VenezuelaFacultad de Agronomía

Fisiología Vegetal

Prof. María Ferrarotto

Semestre II-2009Mayo, 2010

3.1El agua en la planta

3.2Reconocimiento y determinación del estado hídrico de las plantas. Relaciones hídricas a nivel celular

3.3Relaciones hídricas a nivel del sistema Suelo-planta-atmósfera

3.4Fisiología de la planta en condiciones de estrés por factores abióticos

Hora del baño. Dos niños se bañan en una zona de infraviviendasde Yakarta. Un 80 % de los 250 millones de habitantes de Indonesia no tiene acceso a agua limpia y corriente.

Año 2008

La bañera climática

Billones de toneladas de CO2/ año

Pro

med

io d

el 2008

La bañera climática National Geographic, 2008

3.1El agua en la planta

3.1.1 Conceptos básicos en las relaciones hídricas en el vegetal: difusión, flujo masal, ósmosis

3.1.2El potencial hídrico en las plantas y sus componentes

3.1.3 Cuantificación del potencial hídrico

Objetivos

Relacionar las respuestas diferenciales de la planta a la suplencia de agua en el sistema suelo-planta-atmósfera Con: potencial hídrico, rutas de absorción y movilización.

Relaciones hídricas en las plantas

Phaseolus vulgaris

Zea mays

105 º

CohesiónTensión DensidadSolvente

NaCl

+

H2O

=

IMPORTANCIA DEL AGUA ENLOS PROCESOS FISIOLOGICOS

IMPORTANCIA DEL AGUA ENLOS PROCESOS FISIOLOGICOS

IMPORTANCIA DEL AGUA ENLOS PROCESOS FISIOLOGICOS

IMPORTANCIA DEL AGUA ENLOS PROCESOS FISIOLOGICOS

Suelo-planta

alta (concentración) baja

Gradiente

Difusión

menor (concentración) mayor

AguaGota de colorant

e

Colorante disperso en

el agua

Difusión

Inicial Intermedio Equilibrio

Co

nce

ntr

ació

nDifusión

Velocidad de difusión: Primera Ley de Fick

Jj =(Cj1 – Cj2) x

Dj

Ji = Flujo difusivo o flujo de la especie j (mol . m-2. s-1)

Cj1 = concentración (mol . m-3)

Cj2 = concentración (mol . m-3)x = distancia (m) del punto 1 al punto 2

Dj = coeficiente de difusión (mol . m-2 .s-1)

La tasa del movimiento difusivoes proporcional al gradiente de la concentración

J = gradiente de partículas energía libre < energía libre concentración < concentración

Factores que influyen en la difusión

H2O H2O

H2O Arcilla

H2O

AzúcarSal

H2O

H2O H2O

Membrana rígida

(Presión constante)

a) Temperatura

b) Presión

c) Solutos

d) Superficies adsorbentes

>potencial de presión <potencial de presión

Flujo Masal

Ecuación de Piseuille

Ji = Flujo masal m-2. s-1

√ = viscosidad)Ψp = potencial de presiónx = distancia (m) del punto 1 al punto 2

r = radio

Js =-π. r4 ∆Ψp

8√

∆x

 

¿Cómo pasa el agua a través de la membrana de las plantas?

Por Difusión de moléculas individuales a través de la

bicapa lipidica de la

membrana

Por flujo de masa a través de un

poro formado por proteínas

integrales de la membrana llamadas

aquaporinas

Moléculas de agua

Polaridad de la

membra

na

Membrana plasmática: mosaico fluido

Estructura de los glicerolípidos más frecuentes encontrados en las membranas de las células de las plantas

Solvente soluble en la membrana

Vapor

Vapor

Barrera gaseosa(destilación en fase de vapor)

Tamiz

Difusión Flujo Masivo

Difusión y flujo masivo

Mecanismos membranales

Permeable pasa soluto

Impermeable no pasa nada

Semipermeable pasa soloel solvente (agua)

Transporte a través de membranas

Diferencialmente permeable

Tanto soluto como solvente

Difusión a través de una membrana permeable

Isotónica HipertónicaHipotónica

2% sacarosa Sin sacarosa 10% sacarosa

Movimiento pasivo del agua

a travésde una

membrana semipermeableen respuesta a una presión

y/o a un gradiente de

concentración de soluto

Osmómetros

Osmómetro La célula como sistema osmótico

Osmosis y Presión Osmótica

Permeabilidad

Características de la membrana

Características del soluto

Coeficiente de Reflexión ()

-Membrana Permeable = 0-Membrana Impermeable σ = 1-Membrana Semipermeable σ = 1-Membrana medianamente selectiva = 0,75

Coeficientede disociaciónelectrolítica

- Sacarosa i = 1- NaCl i = 1.8- CaCl2 i = 2.4

σ i = νd − νs / vd