Tema 3 (2014)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Genética - 1º curso
Asignatura Fisiologia Vegetal
Año del apunte 2014
Páginas 6
Fecha de subida 02/11/2014
Descargas 8
Subido por

Vista previa del texto

3. ABSORCIO I TRANSPORT D’AIGUA INTRODUCCIÓ El sistema sòl-planta-medi és hidrodinàmic, hi ha un flux d’aigua constant sempre en el sentit sòl  planta  medi.
- Absorció: aigua surt del sòl i entra a la planta Transport: aigua va des de la part baixa de la planta fins a la part més alta Transpiració: aigua passa de la planta a l'atmosfera (98%) - Potencial hídric del sòl = 0,1 MPa Potencial hídric de les arrels = -0,2 a -0,4 MPa Potencial hídric de la saba dels vasos = 0,5 a -1,5 MPa Potencial hídric a les fulles = -0,5 a -2,5 MPa Potencial hídric a l’aire = -94MPa.
SEMPRE serà més baix que el de la planta (50% Humitat Relativa, 25ºC). Si la humitat relativa és del 100%, el potencial hídric continua sent negatiu.
Encara que l'atmosfera estigui plena d'aigua, la planta continuarà perdent aigua en favor de l'atmosfera – sempre i de manera constant hi ha aigua sortint de la planta cap a l’atmosfera.
- L’aigua, en travessar la planta, troba diferents resistències durant el seu camí. L’aigua ha de vèncer aquests obstacles per sortir a l’atmosfera (pressió reticular, les arrels ofereixen certa resistència, a l'endodermis hi ha una banda impermeable, etc.). A mesura que venç totes les resistències per la planta, arriba a les fulles, on els estomes ofereixen resistència perquè s'han d'obrir per tal que l'aigua pugui sortir a l'atmosfera.
Per tant necessitem una mica d’aportament energètic a més de la diferència de potencial hídric, ja que per molt que funcioni la diferència de potencials, no és suficient perquè la planta flueixi por tota la planta – cal cert aportament energètic.
LLEI D’OHM – A nivell físic, coneixem la llei d'Ohm, aquella llei en la qual la intensitat depèn de la diferència de voltatge i de les resistències que troba al seu pas; ho podem aplicar al nostre cas, diferències de potencials i resistències que troba l’aigua.
𝐼= ΔV R FLUX D’AIGUA – Aquesta llei és anàloga a la llei d’Ohm, ja que podem aplicar Ohm al flux d'aigua (la suma de totes les resistències que trobi l'aigua en el seu viatge).
𝐹= ΔΨ r Hi ha dos processos que fan que l'aigua entri a la planta: la pressió radicular i la transpiració.
Quan l’aigua entra dins l’arrel (per diferència de potencials) troba una banda impermeable que és una gran resistència – es crea una pressió radicular que empeny l’aigua cap a dalt de les arrels. L’aigua a les arrels només pot passar per un petit coll d’ampolla, per tant es crea aquesta pressió radicular, una força que s'origina a nivell d'arrel i empeny l'aigua cap amunt.
Com que l’aigua es va perdent per les fulles per transpiració (els estomes, a les fulles, deixen sortir l'aigua cap a l'exterior, tot creant un dèficit de potencial hídric ja que està marxant aigua), la planta succiona aigua per pressió negativa des de la part més baixa de la planta – és a dir, van xuclant aigua successivament del costat fins que xucla la de la part més baixa de la planta perquè pugui pujar.
És a dir, que en tota la planta es crea un dèficit, un potencial hídric més baix, per tal que l’aigua pugi a favor de gradient gràcies a aquests dos fenòmens (pressió radicular a nivell d’arrels i la transpiració a nivell de fulles; ambdues ajuden a que l’aigua pugi cap amunt).
L’AIGUA EN EL SÒL Trobem 4 tipus d’aigua al sòl: - - Aigua gravitacional i vapor  no està disponible per la planta.
Aigua capil·lar  aigua retinguda pel sòl; és la que pot absorbir la planta. Depèn de com és el sòl; per exemple si és argilós, la capacitat de retenir aigua és molt alta (queda retinguda entre les partícules i no es perd), però si és sorrenc és molt baixa. Per tant té molt més potencial hídric un sòl argilós que no un sorrenc.
Aigua higroscòpica  aigua continguda en les partícules del sòl i no disponible per la planta.
El potencial hídric del sòl on hi ha la planta: Ψw sòl = Ψs + Ψm + Ψp + Ψg. Aquesta fórmula pren un significat diferent a nivell d’importàncies si parlem de sòl o de planta; a dins el sòl el Ψ de matriu és MOLT important, a nivell de cèl·lula no, i el mateix passa amb el Ψp (Ψs: és important per la quantitat de soluts que té; Ψm: és important ja que l’aigua capil·lar en depèn; les superfícies tenen un impacte fort sobre el sistema; Ψp: no és un sistema tancat com és la cèl·lula, per tant ni puja ni baixa notablement).
Hi ha dos conceptes importants: - Capacitat de camp (CC): el màxim d’aigua que pot tenir el sòl retinguda.
Punt de marciment permanent (PMP): la mínima aigua que pot tenir un sòl amb que la planta hi pot sobreviure (si en perd més, la planta es panseix).
A partir d’aquests dos conceptes definim l’AIGUA ÚTIL: màxima quantitat d’aigua que pot retenir el sòl i que pugui ser aprofitada per la planta (es troba entre aquella màxima i aquella mínima que pot tenir el sòl).
L’ARREL Hi ha un òrgan especialista en la planta en fer aquesta absorció, i aquest és l’arrel.
En la seva part final (corresponent a 1-2mm) trobem la zona de creixement. Aquesta zona no absorbeix material. Aquesta zona de creixement està formada de: - - - - Una estructura anomenada caliptra o còfia formada per diversos polímers i mucílags que fan una caputxa de protecció. La funció és de protecció, ja que protegeixen l’arrel de la fricció amb el sòl durant el seu creixement amb cèl·lules que secreten mucositat.
Just per sobre trobem la zona meristemàtica, formada per cèl·lules molt petites amb una única funció: dividir-se. El que donen és un creixement per número de cèl·lules i l’arrel es va allargant.
Just per sobre trobem la zona d’elongació, on les cèl·lules acabades de dividir s’han d’allargar, agafen mida de cèl·lula adulta.
Al capdamunt tenim la zona de diferenciació: a mesura que passa el temps aquestes cèl·lules ja crescudes agafen una funció concreta (seran teixit vascular, de suport, epidèrmic...).
Per sobre la zona de creixement comença la zona d’absorció, zona diferenciada adulta i especialitzada en la seva funció.
Hi poden aparèixer estructures que ajuden a l’absorció: els pèls radiculars i les associacions simbiòtiques micorizes amb fongs tot aprofitant les seves hifes per incorporar més aigua.
Si tallem una arrel transversalment, trobem una capa externa anomenada epidermis, la qual té pels radiculars i cèl·lules impregnades amb polímers que ajuden a la protecció. Més a dins tenim el còrtex (suport). Després trobem l’endodermis (fa com un cercle hermètic). Després el pericicle (novament de suport i d’emmagatzematge) i més endins els teixits vasculars, el floema (prové de les parts més altes) i el xilema (prové de les parts més baixes).
Vamos, que l’arrel està formada per cercles concèntrics que suporten l’estructura i protegeixen els conductes interiors.
L’aigua exterior entra a les arrels per dos camins possibles.
1. Via simplast. Entra a l’interior cel·lular pels pèls radiculars. D’allà passa a l’interior cel·lular de la cèl·lula veïna via plasmodesmes; anirà passant de cèl·lula a cèl·lula fins que arribi al xilema. És un camí d’aigua continu.
2. Via apoplast. L’aigua entra a nivell de paret cel·lular i es queda entre les parets i els espais cel·lulars, i va fent tot aquest camí fins que arriba a nivell d’endodermis. Un cop allà, el viatge s’atura. L’aigua no pot continuar ja que en l’endodermis trobem una franja anomenada banda de Caspari que és una banda impermeable que tenen les cèl·lules de l’endodermis i no deixen que l’aigua continuï travessant parets. Per tant, l’aigua es veu obligada a entrar a l’interior cel·lular, però aquest interior cel·lular ja està ple d’aigua! Així doncs, s’origina una pressió radicular, una pressió positiva, un coll d’ampolla, que empeny l’aigua fins al xilema. Llavors travessa la cèl·lula i entra a la cèl·lula següent i fa el camí citosol-citosol com abans. Des de la cèl·lula veïna pot seguir per la via simpalst o seguir per l’apoplast (per parets i espais) fins el xilema. Per tant, és una via extracel·lular i no continua.
3. Hi ha una tercera via anomenada via vacuolar que és un moviment que fa l’aigua dins la cèl·lula quan s’emmagatzema en el vacúol; un cop allà, quan li convé surt al citosol. No és purament un camí, és un “lloc d’espera”.
L’apoplast i el simplast es donen per tota la planta (i a la vegada). A les arrels l’apoplast és discontinu com ja hem dit, però a la resta de la planta ambdues vies són continues – aquesta aigua del sòl entra de manera radial i surt de manera radial. És a dir, que en l’entrada, l’apoplast és discontinu, però en part aèria no.
A nivell d’arrel hi ha una hipòtesi: es parla d’una exodermis. Seria una banda impermeable que estaria impermeabilitzant grans zones de l’arrel. Aquesta banda obligaria l’aigua a sempre entrar via simplast. La presència d’aquesta exodermis no està del tot acceptada ja que en moltes plantes no es veu.
...