tema IV (2014)

Apunte Español
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Biología - 1º curso
Asignatura Fisiologia Vegetal
Año del apunte 2014
Páginas 6
Fecha de subida 04/11/2014
Descargas 11
Subido por

Descripción

Apuntes para todos los grados de biociencias (biomedicina, genetica, microbiologia, biologia ambiental, biologia, bioquimica, biotecnologia)

Vista previa del texto

Tema III: absorción y transporte de agua Llamamos proceso de absorción al proceso por el cual el agua del suelo entra en la planta y es transportada a las partes más altas. Tenemos un sistema hidrodinámico formado por el suelo, la planta y el medio que está en continuo movimiento. En un suelo normal el potencial hídrico es de -0.1 MPa. En las raíces es de -0.2 a -0.4 MPa por eso el agua tiende a subir (el potencial es menor y recordemos que el agua siempre va hacia potenciales menores). En los vasos de salvia es de -0.5 a -1.5 MPa, en las hojas de -0.5 a -2.5 MPa y en el aire -94MPa (50% de humedad relativa aunque si está al 100% sigue siendo negativo). Por estas razones el agua tiende a entrar por las raíces y subir hacia arriba.
El agua al entrar en la planta encuentra cierta resistencia que tiene que vencer. En el momento que atraviesa las raíces la primera barrera con la que se encuentra es la endodermis, una banda que no le deja pasar. A nivel de hoja encuentra unos orificios llamados estomas con un punto de abertura y rotura. La diferencia de potencial no es suficiente para vencer las resistencias, necesitamos un aporte energético. La Ley de Ohm que explica las resistencias que el voltaje se encuentra a lo largo de un circuito (física) se puede aplicar al flujo de agua para explicar la intensidad o flujo de agua en función del potencial hídrico y de las resistencias que se encuentra.
𝐹= ∆𝜓 𝑅 Resistencias Como hemos dicho, desde que entra por las raíces hasta que sale por las hojas, el agua se encuentra muchas resistencias a lo largo de la planta que debe de vencer, algunas de las cuales son: Presión radicular: es una fuerza a nivel de raíz. En la raíz hay una membrana que el agua no puede atravesar y se forma “un cuello de botella”. El agua presiona la membrana hasta que llega un punto que la presión es tal que consigue que el agua entre. Por lo tanto, el agua entra por diferencia de potencial en la raíz hasta encontrar las bandas, creando un cuello de ampolla y consiguiendo que la presión creada empuje el agua hacia arriba.
Transpiración: A nivel de hoja tenemos estomas que dejan salir el agua al exterior. En esa zona se crea un déficit de potencial hídrico y absorbe el agua de al lado, en donde se vuelve a crear un déficit. Las células de esa zona vuelven a absorber agua de las siguientes para vencer la deficiencia y así sucesivamente hasta llegar a las células de la raíz, que absorberán agua del suelo para vencer el déficit de agua creado en las hojas.
El agua El agua en el suelo El suelo tiene un potencial hídrico determinado y diferentes tipos de agua según su composición: Agua gravitacional o vapor: se pierde y no es disponible para la planta. El agua gravitacional se va hacia abajo por la acción de la gravedad mientras que la de vapor difunde por los poros y se pierde en la atmosfera.
Agua capilar: es retenida por el suelo o por sus partículas. Es esencial para la vida vegetal y es la realmente disponible para ella.
Agua hidroscópica: está dentro de las partículas del suelo, no está disponible para la planta.
La textura del suelo donde está la planta tiene mucha importancia para su supervivencia. Un suelo arenoso tiene muy poca capacidad para retener agua ya que habrá mucho espacio entre sus partículas y el agua difundirá hacia capas inferiores; sin embargo un suelo arcilloso tiene más capacidad porque sus partículas están más juntas y no se crean tantos espacios entre ellas, sino que retienen agua. Lo que importa es el tamaño de la partícula, cuando la arena es muy grande hay menos potencial hídrico porque el agua puede caer por la gravedad, los espacios entre arenitas son muy grandes y se difunde. El potencial hídrico del suelo tiene la siguiente fórmula: 𝛹 = 𝛹𝑠 + 𝛹𝑚 + 𝛹𝑝 + 𝛹𝑔 El potencial osmótico se refiere a la cantidad de solutos disueltos en el suelo.
El potencial matricial se refiere al trabajo de pueden realizar las superficies.
El potencial de presión es el de menor importancia, ya que la presión ni sube ni baja, porque al tratarse de una superficie cerrada el sistema suelo no está presionado (la presión de la atmosfera no se tiene en cuenta).
El potencial gravitacional es también importante porque se pierde gran cantidad de agua debido a este fenómeno.
Capacidad de campo y punto de marchitamiento permanente.
La capacidad de campo (CC) es la cantidad de agua máxima que puede tener un suelo. En realidad tendría que definirse como cantidad de agua que tiene un suelo después de que el exceso de agua haya drenado y la tasa de movimiento de agua descendiente haya disminuido sustancialmente, cosa que normalmente tiene lugar en un periodo de 2-3 días después de una lluvia o del riego de un suelo permeable y de textura uniforme. El agua que queda retenida por las partículas del suelo y que es aprovechable para la planta es por lo tanto la capacidad de campo.
El Punto Marchitamiento Permanente (PMP) es totalmente lo contrario. Es el punto donde tiene la planta dispone del agua mínima para mantenerse con vida. Si se baja de este punto, el potencial hídrico del suelo es menor que el de la planta y no puede subir hacia las raíces porque recordemos que el agua va siempre hacia potenciales menores. En este fatídico caso, el agua ya no volvería a crecer por mucho que la regásemos ya que se produce el marchitamiento total.
Entre estos dos puntos hay un rango de cantidades de agua que se llama agua útil. El agua útil es la máxima cantidad de agua de la que puede disponer la planta y utilizarla (cantidad de agua que puede retener el suelo).
La raíz La raíz es un órgano vegetal especializado en absorber el agua del suelo. Para estudiarla más fácilmente la dividiremos en varias partes o segmentos.
Zona de crecimiento En la punta de esta encontramos la zona de crecimiento de un milímetro de distancia aproximadamente. No absorbe material, y por tanto toda la absorción que realiza la raíz se tiene que hacer a partir de este milímetro. Dentro de este primer milímetro encontramos cuatro zonas: Caliptra o cofia: se encuentra en la zona más baja, la punta de la raíz. Está formada por diferentes polímeros o mucilagos que conforman una estructura en forma de capucha de protección, y en algunos casos puede estar formada por algunos tipos de resina. Protege la zona delicada de la acción del suelo durante su crecimiento.
Zona meristematica: formada por células pequeñas meristematicas cuya función es la de división celular, es decir, crecimiento. Los vegetales solo pueden crecer por ciertos puntos dentro de su estructura, y este es uno de ellos.
Zona de elongación: encontramos células que se acaban de dividir y tienen que crecer y alargarse hasta llegar a la medida de una celula adulta. Esta elongación solo puede darse en esta zona, de modo que cuando una celula abandona la etapa de crecimiento y adopta la morfología adulta deja de considerarse como zona de elongación. El crecimiento es isodiamétrico, ya que crecen en altura y extensión.
Zona de diferenciación: una vez crecidas tienen que diferenciarse para adoptar una función concreta, y es en esta zona donde las podemos encontrar y a partir de la cual se distribuirán por el resto de la planta. Es a partir de aquí donde se formaran los tejidos vasculares de transporte y los tejidos de soporte. Aun así estas células no pueden absorber agua.
Zona de absorción Al salir de la zona de crecimiento llegamos a la zona de absorción, lugar donde aparece todo un complejo de estructuras que permiten el fenómeno. Es una zona diferenciada, adulta y especializada compuesta por las siguientes estructuras: Pies radiculares: aumentan la superficie de absorción de la planta y solo aparecen en esta zona.
Micorrizas: asociaciones con hogos para poder alargar alargarse por el suelo y acaparar mas superficie de absorción. Es por lo tanto un proceso de simbiosis donde el hongo crea toda una red de hilos por el suelo que benefician a la planta y a cambio la planta le aporta nutrientes al hongo.
Dentro de la raíz podemos dividirla en distintas zonas dispuestas en anillo concéntrico: Epidermis: parte externa formada por células impregnadas de agua y polímeros que se encargan de proteger la raíz.
Tejido parenquimático o córtex: sirve de soporte y reserva Endodermis: cierra un circulo en su interior Periciclo: soporte y reserva Tejidos vasculares o o Xilema: conduce agua y nutrientes desde las raíces a las zonas más altas. Se encuentra en la parte más interna de la raíz.
Floema: contiene hidratos de carbono y otros compuestos provenientes de las hojas y se distribuye por el resto de la planta. Bordea el xilema.
Vías de entrada de agua El agua del suelo entra por las raíces, desde donde tendrá que ser conducida a las partes más altas.
Puede seguir dos caminos posibles.
Vía simplasto El agua exterior entra en el interior por los pies radiculares. Del interior de estas células pasara al interior de otras células mediante los plasmodesmos hasta derivar en el xilema, desde donde será conducida al resto de la planta. Puede mantenerse almacenada en la vacuola.
Vía apoplasto El agua sale del suelo y entra a nivel de pared celular y espacios intercelulares. Va viajando a través de las paredes y de los espacios celulares en todos los niveles de la raíz hasta llegar a la endodermis, donde encuentra una barrera llamada la Banda de Caspary. Se trata de una banda impermeable de células endodérmicas que impiden la difusión de agua proveniente de los espacios intercelulares, obligando de este modo al agua a entrar dentro de la celula, donde viajara por los plasmodesmos. Una vez aquí puede continuar mediante la vía apoplasto o bien por la simplasto. No se trata de una vía continua. La banda explicada anteriormente como una barrera que tenía que vencer el agua para poder entrar en la planta no es ni más ni menos que la banda de Caspary, la cual tiene que presionar hasta vencerla.
La diferencia entre ambas vías es que la simplasto es intracelular y continua mientras que la apoplasto es discontinua e intercelular. Existe una hipótesis, que a pesar de no estar todavía aceptada postula que hay una exodermis impermeabilizando las partes de la raíz, lo cual provocaría que el agua se viese obligada a entrar siempre por la vía simplasto.
...