2.2 A Absorció i transport d'aigua i sals minerals (2017)

Apunte Catalán
Universidad Universidad de Barcelona (UB)
Grado Farmacia - 3º curso
Asignatura Fisiologia Vegetal
Año del apunte 2017
Páginas 4
Fecha de subida 02/10/2017
Descargas 1
Subido por

Vista previa del texto

Fisiologia vegetal Silvia Expósito TEMA 2.2-A. ABSORCIÓ I TRANSPORT D’AIGUA I SALS MINERALS • Obtenció de recursos i energia: El 90% del pes d’una planta correspon a l’aigua, és un component vital, i la pèrdua d’aigua o deshidratació pot afectar a la viabilitat de la planta. L’aigua serveix com a dissolvent de moltes reaccions bioquímiques del metabolisme primari i secundari, d’ions i de molècules orgàniques, serveix pel transport de components inorgànics a través del xilema i dels orgànics pel floema.
• Potencial hídric: La planta ha de tenir mecanismes efectius per l’absorció d’aigua i el seu transport. El potencial hídric permet entendre el moviment de l’aigua, que sempre va de major a menor potencial. A la cèl·lula vegetal el potencial està format per diferents components, un d’ells és el potencial de pressió que és la pressió que exerceix el protoplast sobre la paret i té un valor positiu. El protoplast és la cèl·lula vegetal sense paret.
Un altre seria el potencial dels soluts, degut a la pressió osmòtica present al vacúol i té un valor negatiu. El potencial matricial correspon al moviment de l’aigua per capil·lars o pel teixit conductor i és negatiu. El potencial gravitacional correspon a l’energia potencial entre diferents alçades i pot ser positiu o negatiu.
Els potencials de pressió, soluts i matricial són els més determinants i com la majoria són negatius, el valor final del potencial híbrid a la planta és negatiu i, a més, és menor que el present al sòl. Com que l’aigua sempre es mou de major a menor potencial, tindrà tendència de forma espontània a entrar a les arrels perquè tenen un potencial híbrid menor que el sòl. A la part aèria de la planta és encara inferior al de l’arrel, per tant, l’aigua té tendència a anar cap a dalt.
El major salt en la diferència de potencial híbrid es troba entre les fulles i l’atmosfera, per tant, sortirà per un procés anomenat transpiració.
• Estructura d’una arrel: Té la funció de subjectar la planta i permetre l’absorció d’aigua i sals. Té una zona de màxima absorció que correspon a les cèl·lules més joves que contenen uns pèls radicals que augmenten la superfície, són unes proliferacions de les cèl·lules epidèrmiques.
L’epidermis de l’arrel és una monocapa que no té cutícula (capa de ceres que envolta la superfície de la part aèria), en canvi, té una capa de mucigel formada per polisacàrids que es sintetitza al sistema de Golgi i que permet el pas d’aigua i sals.
Fisiologia vegetal Silvia Expósito A l’interior de l’epidermis trobem el còrtex, és un parènquima lacunar (amb espais entre les cèl·lules), i per sota trobem una capa de cèl·lules = endodermis que separa el còrtex d’un cilindre central que conté el teixit conductor. L’endodermis té la propietat d’estar envoltada per una capa de suberina i lignina que la fa impermeable a l’aigua anomenada banda de Caspary.
Al cilindre central tenim el teixit conductor = xilema i floema. El xilema permet el transport d’aigua i sals, mentre que el floema permet el transport de fotoassimilats, els més abundants són sucres i també aminoàcids. Com la banda de Caspary és impermeable, l’aigua i sals poden difondre de manera lliure per l’apoplast de les cèl·lules del còrtex.
L’apoplast és una zona de lliure difusió per fora de la MP formada pels espais intercel·lulars i la paret cel·lular. A l’arrel, l’apoplast forma un continu que només és interromput per l’endodermis, per tant, no deixarà passar l’aigua ni les sals per l’apoplast cap a l’interior de l’endodermis.
La única manera de que aigua i sals puguin entrar a l’interior del cilindre central i al teixit conductor és per la MP i han de passar pel simplast = zona continua de cèl·lules connectada pels plasmodesmes, procés que és coneix com càrrega del simplast.
La banda de Caspary envolta les cèl·lules de l’endodermis, no es troba a l’interior. Quan l’aigua es mou lliurement per l’apoplast, es diu que segueix una ruta apoplàstica però no pot arribar al teixit conductor. En canvi, per la ruta simplàstica (aigua i ions a través del simplast) sí que pot arribar al cilindre central. De l’apoplast al simplast tenim un transport actiu perquè ions i sals no travessen la MP de forma passiva, cal un transport selectiu i una font d’energia directa o indirecta.
Un cop al simplast, l’aigua i sals es mouen per difusió fins a arribar a les cèl·lules adjacents al xilema on caldrà un altre transport actiu perquè el pas al xilema també es considera apoplast. El transport actiu fa referència als ions i sals, l’aigua es mou a través d’aquaporines.
Les necessitats d’energia condicionen les diferències al potencial hídric del sòl a l’atmosfera. L’energia requerida per la càrrega del simplast i la càrrega del xilema, provoca una diferència al potencial hídric i el fan més petit, cosa que permet el flux d’aigua a l’interior; aquesta energia condiciona la pressió radicular que contribueix a evitar un procés de cavitació = formació de bombolles d’aire al teixit conductor que fa que s’aturi el flux d’aigua i que la planta no pot evitar, el teixit conductor queda inservible.
Fisiologia vegetal Silvia Expósito A partir del xilema, aigua i sals es mouen de forma lliure fins les fulles, i passaran a l’atmosfera mitjançant la transpiració on hi ha molta diferència de potencial hídric (-0.8 a -95.2), el moviment d’aigua està molt afavorit i és el que proporciona la major energia a tot el procés. És com si la transpiració absorbís l’aigua cap a dalt.
En el primer pas de l’aigua del sòl a l’apoplast, hi contribueix principalment el potencial matricial que ve determinat per la capil·laritat (capacitat de l’aigua d’unir-se a les superfícies) que és inversament proporcional al diàmetre del tub conductor. Tota l’estructura de la paret s’assembla a un capil·lar molt complex afavorint el pas d’aigua del sòl.
• Càrrega del simplast: L’aigua es pot moure lliurement per tot l’apoplast però cal que vagi al simplast per un transport actiu secundari que ve determinat per la presència d’un gradient de H+ de l’apoplast al simplast; el gradient ve condicionat per la presència d’una bomba de H+ de la MP, enviarà H+ a l’apoplast (transport actiu primari) i els H+ es faran servir pel transport d’altres soluts en contra del seu gradient al simplast (transport actiu secundari simport). (IMPORTANT) • Càrrega del xilema: Dins del simplast l’aigua i sals es mouen fins les cèl·lules adjacents al xilema que torna a ser apoplast i requereix un altre transport actiu. Al xilema, aigua i sals es mouen de més a menys potencial hídric en una sola direcció; el moviment del floema pot anar en una o altra direcció (mai les dues alhora), va de les fonts (teixits fotosintètics) cap als embornals.
Fisiologia vegetal • Silvia Expósito Característiques estructurals dels elements del xilema: El moviment pel xilema té una sèrie de propietats que permeten el moviment de l’aigua, són capil·lars llargs molt rígids i en molta quantitat, fan que la força matricial sigui gran (molta superfície de contacte) tot i tenir fregament. Hi pot haver cavitació, però el fet d’haver-hi molts evita les conseqüències. Són rígids degut a la presència de lignina i a que estan sotmesos a una P molt elevada.
Una vegada l’aigua arriba a la fulla, podrà sortir a l’atmosfera per unes cèl·lules especialitzades = estomes, unes cèl·lules que permeten l’intercanvi de gasos i la transpiració de l’aigua en forma de vapor d’aigua (mai entra).
• Estructura de la fulla: Capa exterior anomenada cutícula que és impermeable a l’aigua i gasos, per sota trobem les cèl·lules epidèrmiques formades per una sola capa i NO tenen cloroplasts, per sota trobem les cèl·lules del mesòfil amb molts cloroplasts i tenen una activitat fotosintètica plena, per sota hi ha el parènquima lacunar (mesòfil) format per cèl·lules isodiamètriques amb menys cloroplasts i que deixen unes cavitats subestomàtiques, els estomes es troben al revers de les fulles (part inferior), a través dels quals es produeix la transpiració.
La cutícula està formada per cutines i ceres principalment, impedeixen la pèrdua d’aigua i l’intercanvi de gasos, la única zona on no hi ha cutícula és on es troben els estomes.
• Regulació de la transpiració: El procés de transpiració té dues etapes principals: 1. Evaporació de l’aigua de l’apoplast 2. La pressió de vapor d’aigua queda a la cambra subestomàtica i va sortint per difusió de vapor La transpiració ve determinada per la temperatura, a més temperatura més evaporació i difusió de vapor; també ve determinada per la humitat a l’exterior, com més sec sigui l’ambient més s’afavoreix la difusió, el flux d’aire també permet la difusió del vapor d’aigua. La transpiració permet l’acumulació i concentració d’ions a les fulles i la refrigeració d’aquestes.
...

Tags:
Comprar Previsualizar