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