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Universidad Central de Venezuela
Facultad de Agronomía
Fisiología Vegetal
Prof. María Ferrarotto
Semestre II-2009
Mayo, 2010
3.1
El agua en la planta
3.2
Reconocimiento y determinación del
estado hídrico de las plantas.
Relaciones hídricas a nivel celular
3.3
Relaciones hídricas a nivel del sistema
Suelo-planta-atmósfera
3.4
Fisiología de la planta en condiciones de estrés
por factores abióticos
Hora del baño. Dos niños se bañan en una zona de infraviviendas
de Yakarta.
Un 80 % de los 250 millones de habitantes de Indonesia no
tiene acceso a agua limpia y corriente.
Año 2008
La bañera climática
La bañera climática
National Geographic, 2008
Promedio del 2008
Billones de toneladas de CO2/ año
3.1
El agua en la planta
3.1.1 Conceptos básicos en las relaciones
hídricas en el vegetal: difusión, flujo masal,
ósmosis
3.1.2
El 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
Cohesión
Tensión
Densidad
Solvente
H 2O
NaCl
+
=
IMPORTANCIA DEL AGUA EN
LOS PROCESOS FISIOLOGICOS
IMPORTANCIA DEL AGUA EN
LOS PROCESOS FISIOLOGICOS
Suelo-planta
Difusión
menor
alta
(concentración)
(concentración)
mayor
baja
Difusión
Gota de
Agua colorant
e
Colorante
disperso en
el agua
Difusión
Inicial
Intermedio
Equilibrio
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 difusivo
es proporcional al gradiente de la concentración
J = gradiente de partículas
 energía libre < energía libre
 concentración < concentración
Factores que influyen en la difusión
(Presión constante)
a) Temperatura
H2O
H2O
Membrana rígida
b) Presión
c) Solutos
H2O
H2O
H2O
H2O
Azúcar
Sal
d) Superficies
adsorbentes
H2O
Arcilla
Flujo Masal
>potencial de presión
<potencial de presión
Ecuación de Piseuille
-π. r4 ∆Ψp
Js =
8√
∆x
Ji = Flujo masal m-2. s-1
√ = viscosidad)
Ψp = potencial de presión
x = distancia (m) del punto 1 al punto 2
r = radio
¿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
Moléculas de
agua
Por flujo de masa
a través de un
poro formado por
proteínas
integrales de la
membrana
llamadas
aquaporinas
Membrana plasmática: mosaico fluido
Estructura de los glicerolípidos más frecuentes encontrados
en las membranas de las células de las plantas
Mecanismos membranales
Vapor
Vapor
Difusión
Solvente
soluble en la
membrana
Barrera gaseosa
(destilación en
fase de vapor)
Tamiz
Flujo
Masivo
Difusión y
flujo masivo
Transporte a través de membranas
Permeable pasa soluto
Semipermeable pasa solo
el solvente (agua)
Diferencialmente
permeable
Tanto soluto como
solvente
Impermeable no pasa
nada
Difusión a través de una membrana permeable
Isotónica
Hipotónica
Hipertónica
2% sacarosa Sin sacarosa 10% sacarosa
Movimiento
pasivo del agua a
través
de una
membrana
semipermeable
en respuesta a
una presión
y/o a un
gradiente de
concentración de
soluto
Osmómetros
Osmómetro
La célula como sistema
osmótico
Osmosis y Presión Osmótica
Características de la membrana
Permeabilidad
Características del soluto
-Membrana Permeable
-Membrana Impermeable
Coeficiente de
Reflexión (s)
-Membrana Semipermeable
s=0
σ=1
σ=1
-Membrana medianamente selectiva s = 0,75
σ i = νd − νs / vd
Coeficiente
de disociación
electrolítica
- Sacarosa
- NaCl
- CaCl2
i=1
i = 1.8
i = 2.4