T5. Transport pel xilema (2016)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Biología - 2º curso
Asignatura Nutrició i metabolisme vegetal
Año del apunte 2016
Páginas 3
Fecha de subida 01/04/2016
Descargas 9
Subido por

Vista previa del texto

T5. TRANSPORT PEL XILEMA PAS DE L’AIGUA PER L’ARREL Els conductes dels xilemes es formen a partir de cèl·lules poc diferenciades, a la part més jove de l’arrel, apical, i a mesura que van allunyant-se d’aquest meristem es van diferenciant. A mesura que es van diferenciant, pateixen canvis totalment diferents. La cèl·lula es destrueix en un procés altament regulat, és a dir, està escrit genèticament que quan la planta passa per aquest procés, les cèl·lules es destrueixen i es forma un teixit de cèl·lules mortes que només contenen la carcassa que és la lignificació.
La conducció de l’aigua des del sòl cap a les parts aèries de la planta a través d’aquests conductes, que han estat clau per a l’evolució gràcies a la seva eficiència.
Els conductes del xilema han anat evolucionat tant en les desenvolupades com les primitives. Tenim traqueides, que són conductes prims i curts, que aporten una certa resistència al flux, ja que tenen una certes restriccions. A mesura que han anat evolucionant les plantes, les Angiospermes, tenen vasos vertaders que tenen un diàmetre major i tenen completament la separació i es tracten de conductes capil·lars d’un flux molt més fàcil.
Aquest xilema no només consta dels conductes, vasos i traqueides, sinó també de cèl·lules vives al voltant, que tenen un contacte íntim amb el xilema, que són les cèl·lules parenquimàtiques. Hi ha un intercanvi, entre el xilema i aquestes cèl·lules parenquimàtiques, d’aigua i soluts. També hi ha un intercanvi amb el floema, que transporta la sàvia elaborada i que pot obtenir aigua a partir del xilema.
El sistema vascular xilemàtic no consta d’un únic capil·lar, sinó que n’hi ha molts formats pels vasos, i no només hi ha connexions al voltant sinó entre sí també, que són les punteadures areolades. Hi ha intercanvi d’aigua i soluts però també eviten les pressions dins de les cèl·lules, el que s’anomena embolisme.
EL FLUX HIDRÀULIC: LLEI DE HAGEN POISSEULLE El flux a través de capil·lars es pot descriure per l’equació de la llei de Hagen Poisseulle, que explica que el flux d’aigua depèn de la conducció hidràulica i que és directament proporcional a la diferència de potencial de pressió (màxima importància en el flux a través del xilema). La conductància hidràulica i la conductivitat hidràulica són diferents. La conductància hidràulica és la quantitat d’aigua, al flux, a la massa, al volum que passa per aquell moment (massa x segon) i la conductivitat hidràulica fa referència a la longitud que recórrer l’aigua en aquell moment. El volum d’aigua que passa per segon pel capil·lar és igual al radi4 (a la quarta potència). El flux augmenta no linealment sinó a la quarta potència amb l’increment del diàmetre. Per tant, el flux serà major en les Angiospermes (més facilitat de transport) ja que el seu diàmetre és menor i per tant, requereix menys esforç per tal de fer fluir l’aigua a través dels conductes i per tant, el potencial és menor. És important que hi hagi proporció entre la mida del capil·lar i la seguretat del sistema.
MECANISMES DE TRANSPORT DEL XILEMA De per si, l’aigua té tendència a pujar quan es troba amb un capil·lar a causa de la seva adhesió a través d’enllaços febles que fa amb aquest capil·lar. La diferència de potencial la crea mitjanant el potencial hídric. Com les molècules estan cohesionades entre sí amb el capil·lar, aquest potencial hídric eleva aquesta aigua cap amunt fins a grans altures. Aquesta hipòtesis de transport s’anomena hipòtesis de tensió – cohesió. Si mesurem el diàmetre d’una arbre durant el dia i el mesurem durant la nit, quan els estomes estan tancats, el diàmetre serà major ja que no tindrà la tensió cap amunt ja que el transport per xilema és pràcticament nul.
HIPÒTESIS DE TENSIÓ – COHESIÓ. Experiment clàssic: Frasc porós d’argila connectat a una columna d’aigua i a una columna de mercuri. Podem veure com s’eleva la columna de mercuri al cap d’un temps perquè es genera una tensió mitjançant l’evaporació de l’aigua.
L’ARREL COM A OSMÒMETRE Durant el dia, amb la transpiració, la tensió per pressió radicular no s’observa però la nit, es pot produir pressió ja que no hi ha tensió i l’agua s’empeny pel xilema. És empesa cap al cilindre vascular, al xilema i és impulsat cap amunt a través d’aquest. Si es fa amb suficient força i la planta no és molt alta, es pot observar la gutació, que és que la pressió fa que l’aigua líquida no pugui evaporar-se pels estomes i per tant, aquesta es treu a fora de la planta, via les fulles, en forma de gotes. És la demostració de la pressió positiva que l’arrel exerceix sobre l’aigua que hi ha en el xilema i que aquesta surt cap enfora.
HIDATODES El xilema s’acaba al final del nervi de la fulla i per sobre sol haver un conjunt de cèl·lules que solen ser laxes i al final, hi ha un porus anomenat hidatode, que és una obertura a l’extrem de les nerviacions per on pot sortir l’aigua si hi ha suficient pressió radicular.
La pressió radicular no serveix per portar l’aigua a grans altures durant la nit però sí que aquest transport cap endins pot ajudar a reparar els embolismes que s’hagin produït durant el dia, i aquests embolismes dificulten el transport d’aigua i el transport de nit podria servir per expulsar l’aire i restaurar el sistema.
El sistema vascular xilemàtic és molt robust però el fet d’absorbir aigua des del sòl comporta que la planta sigui molt vulnerable ja que hi ha molts agents infecciosos o insectes que ataquen al sistema vascular, el que constantment està subministrant aigua. Per tant, és important tenir un sistema eficient de conducció amb les parets reforçades per aguantar la pressió que es genera.
...