Universidad Central de Venezuela Facultad de Agronomía Fisiología Vegetal
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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