Tema 8. Transpiración (2015)

Apunte Español
Universidad Universidad de Barcelona (UB)
Grado Biología - 3º curso
Asignatura Fisiologia Vegetal
Año del apunte 2015
Páginas 6
Fecha de subida 16/03/2016
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TEMA 8: TRANSPIRACIÓN ESTOMÁTICA Y CUTICULAR La transpiración es la pérdida de agua por las hojas. La cutícula no deja que pase el agua, una pequeña cantidad puede pasar, pero generalmente evita que salga. El agua sale por los estomas.
La luz, sobre todo cuando llega la luz azul, se abren los estomas. Y a final del día se cierran. Se abren y se cierran debido a la pérdida de agua. Por la mañana entra agua porque hay cambios osmóticos de los solutos (entran solutos y el agua entra para compensar), y esto provoca que por concentración entre agua. Por la noche, el estoma se cierra y el agua sale.
La hoja está saturada de agua (95% de agua). El agua sale de la hoja por cambios de concentración.
La cutícula impermeabiliza las hojas y como mucho un 5% de agua se pierde a través de ellas.
La transpiración depende de las diferencias de concentración de agua y del aire, cuando el aire sea más seco, saldrá más agua de la hoja. Cuando más concentración de agua en el aire las plantas transpiran muy poco. Si la raíz no puede captar el agua a pesar de que haya mucha, los estomas se cierran, con lo cual, lo que determina la transpiración es la cantidad de agua que entra por las raíces.
El estoma es un órgano que regula la transpiración pero a la vez, ha de regular la entrada de CO2, se tiene que abrir lo suficiente para que pueda haber fotosíntesis.
Los estomas hacen fotosíntesis. El carbono de fuera irá hacia los cloroplastos de las células del mesófilo. El estoma recibe el agua por el xilema ha de pasar por los espacios de las células del mesófilo y se pierde. El carbono y el agua se regulan por los estomas. El oxígeno puede pasar por donde quiera.
Puede haber estomas arriba o abajo. Todas tienen abajo, pero pueden no tener arriba. Siempre tienen estomas abajo porque es más fácil su regulación, no le toca tanto la insolación. Hay muchas plantas con estomas arriba, y excepcionalmente las plantas acuáticas tienen solo estomas en la parte de arriba.
Hay una elevada cantidad de CO2 afuera, alrededor de 400 ppm afuera, y dentro es bajo porque se da la fotosíntesis, y es asimilado por la rubisco. La cantidad de agua afuera es siempre menor, pocas veces el aire está 100% saturado. El aire ha de vencer la resistencia del estoma y la de la capa límite (encima de la cutícula hay una capa de moléculas de agua que hacen resistencia a la salida de agua). La resistencia de la capa límite es muy pequeña.
1 La cutícula está formada por tres capas: una de ceras, otra de ceras + cutina, y una capa más gruesa de cutina + ceras + carbohidratos. Hacen una barrera para que el agua no pueda escaparse, y tenga que buscar el estoma para poder salir.
En la hoja hay un potencial hídrico muy bajo… La concentración de agua del aire depende de la temperatura del aire. También depende del viento.
Cuando hay mucho viento, se elimina la capa límite y aumenta la transpiración.
Pinchamos una hoja, el carbono de salida será inferior porque la hoja lo ha captado. Esta hoja la tapamos, el carbono de salida será superior porque se ha realizado exclusivamente la respiración (se fabrica C). Durante el día damos agua, y la que sale será mayor porque las plantas transpiran y aportan agua. Por la noche, los estomas están cerrados, con lo cual, no habrá transpiración, el agua de entrada será igual a la de salida. Las CAM abren los estomas por la noche con lo cual, saldrá más agua.
Para calcular la transpiración, E, A y WUE. No las preguntará.
2 La transpiración se mide con un potómetro.
MECANISMO DE OBERTURA ESTOMÁTICA Se abre cada día en las plantas C3 y C4, porque hay cambios iónicos. Se abren por la mañana y se cierran por la tarde. Por la mañana hay entrada de potasio en las células de guarda y es lo que hace abrir el estoma, llega un momento que no puede entrar más K, y entran otros solutos, van variando. La abertura se hace por el potasio y el calcio para el cierre.
3 Los estomas captan la luz azul, pero también la luz roja. Hay diferentes Fotorreceptores. En las células de guarda hay zeazantina y es un posible fotorreceptor que coge la luz. Otro receptor es la fototropina. La luz roja la capta sobre todo el fitocromo.
Mutante de zeazantina, a medida que aumenta la luz no se abre el estoma.
ETAPAS DE LA OBERTURA ESTOMÁTICA 0. La luz activa la ATP-ASA protónica. Fotorreceptores que captan la luz azul: zeaxantina, o fototropina. El estoma se abre porque capta luz azul. El fotorreceptor provoca una cascada de señales.
1. ACTIVACIÓN ATP-ASA PROTÓNICA. Con acción de la luz se activa, y empieza a sacar protones hacia afuera. Esta es la primera señal que se produce. La zeaxantina capta la luz azul y fosforila la ATP-asa protónica. Esto provocará una despolarización de la membrana y comportará una serie de reacciones.
2. La despolarización de membrana promueve la OBERTURA DE CANALES DE POTASIO (K).
3. Se degrada el almidón y se forma fosfoenol piruvato, y actúa PEPc produciendo malato y oxalacetato.
Cuando producimos malato significa que fabricamos azúcar. El malato tiene cargas negativas por lo que compensa las cargas positivas del potasio. La anhidrasa carbónica produce HCO3- a partir del CO2 que viene de fuera.
4. Entrada de sacarosa de fuera y se acumula en la vacuola.
5. La entrada de potasio se ha de compensar con algo. Con la entrada de cloro, OBERTURA DE CANALES DE CLORO.
6. Por cada molécula de cloro que entra, entra un protón y se acumula en la vacuola.
7. Es la continuación de la 2. El potasio entra en la vacuola.
8. 8. El malato entra en la vacuola. (Esta etapa es la continuación de la 3).
4 9. La glucosa de fuera fabricará  almidón se degradará, formará PEPc  CO2 para el ciclo de Calvin.
10. Se van acumulando osmolitos y finalmente se produce la entrada de agua.
Los estomas captan la luz y finalmente producen la entrada de agua mediante la acumulación de osmolitos en las células de guarda.
ETAPAS DEL CIERRE ESTOMÁTICO Los estomas se cierran por la noche, cuando toda el agua sale. Hay dos vías, la de la izquierda y la de la derecha.
1. Para ambas vías. El ABA (ácido abcisico), se une al receptor y comienza la cascada de señales para cerrar el estoma.
A partir de aquí dos vías: La primera es la vía calcio dependiente en la que está implicada el ROS que son las iniciales de reactive oxigen species. También son importantes señales. Hay una entrada masiva de calcio que es el segundo mensajero el primer mensajero es el ROS.
Hay otra vía que es la calcio independiente. El primer mensajero es el NO (óxido nítrico). Cuando se une ABA se forma óxido nítrico y aumenta el calcio pero no es ni el primer ni el segundo mensajero.
VÍA CALCIO DEPENDIENTE 2. Aumentan los niveles de ROS como consecuencia de ABA que abre los canales de entrada de potasio.
3. Entrada de calcio (segundo mensajero).
5 A partir del punto 7 las dos vías coinciden: 7. Bloqueo de la entrada de potasio.
8. Obertura de canales de salida de cloro.
9. Bloqueo de la ATP-asa protónica.
11. 10. El potasio sale de la vacuola y de la célula guarda.
12. El agua sale.
VÍA CALCIO INDEPENDIENTE 4. Aumentan los niveles de NO (óxido nítrico).
5. IP3, ADP cíclico. Aumento de ADP y IP3.
6. Provoca que se abran canales de calcio de la vacuola, y el calcio sale y hay altos niveles de calcio y se bloquean los canales de potasio (7).
Experimento de ABA. Hay entrada masiva de calcio, por lo que se trataría de la primera vía. El ABA es la molécula implicada en el cierre. Hay más diapositivas pero acaba ya.
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