Tema 2 (2014)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Genética - 1º curso
Asignatura Fisiologia Vegetal
Año del apunte 2014
Páginas 5
Fecha de subida 02/11/2014
Descargas 7
Subido por

Vista previa del texto

2. NECESSITATS HIDRIQUES FUNCIONS FISIOLÒGIQUES DE L’AIGUA - - - És el constituent majoritari del citoplasma (medi en el que es donen la majoria de reaccions bioquímiques de les cèl·lules).
Pot ser un metabòlit o un catalitzador metabòlic.
És el donador de protons en el procés de la fotosíntesi És la via de transport intern de la planta (hi ha dos grans sistemes de transport: pel xilema o el floema, els dos depenen del moviment de l’aigua que surt del sòl i entra a la planta).
Funciona com a regulador tèrmic i intervé en la transpiració.
L’aigua és un factor cabdal per les plantes també per la turgència cel·lular (especialment important a nivell d’estomes). Recordem el vacúol gegant de dins que no permet que s’aixafi la cèl·lula perquè esta ple d’aigua.
La disponibilitat de l’aigua és un factor limitant per la planta.
ESTRUCTURA MOLECULAR I PROPIETATS DE L’AIGUA - - - És una molècula dipolar (permet fer tot un seguit de connexions ja que té els dos tipus de càrregues, + i -) (H:O:H) Elevada constant dielèctrica (té una dipolaritat constant que fa que sigui un dissolvent universal).
Forta cohesió entre molècules degut a la alta dipolaritat i forta adhesió a les superfícies.
o Aquesta cohesió, adhesió i la tensió superficial són tres propietats que donen lloc al procés de la capil·laritat.
Alta resistència a la tensió (bo per impedir la cavitació – és la presència de bombolles diari dins un conducte; no pot haver-hi aire dins els capil·lars de la planta perquè rebentarien).
Elevat calor de vaporització (cal aportar molta energia perquè vaporitzi), per tant l’aigua no es perd fàcilment.
Elevat calor específic (cal molta energia per pujar un sol grau la temperatura de la planta).
Líquida a temperatures fisiològiques (permet el flux de l’aigua).
POTENCIAL HÍDRIC Concepte termodinàmic que ens ajuda a entendre el moviment de l’aigua.
L’estat hídric a les plantes sovint es caracteritza mitjançant el potencial químic (μ0)  magnitud física que permet determinar el sentit els intercanvis d’aigua entre les diferents parts – és una mesura de l’energia lliure de l’aigua termodinàmicament parlant, és a dir, capacitat de realitzar un treball.
És aquella quantitat de treball que aquesta aigua pot fer; quin és el treball que ha de fer l’aigua? El que li marqui el seu potencial hídric. Si l’aigua surt del sòl i puja cap a la planta és perquè el μ0 és menor; i si de la planta passa a l’atmosfera és perquè a l’atmosfera el μ0 encara és més menor.
Quina és la clau d’aquest moviment sòl-planta-atmosfera? Que l’aigua sempre es mourà de major potencial a menor potencial (hipertonia, hipotonia, isotonia).
Tenint en compte que del 100% de l’aigua que s’absorbeix, un 98% travessarà la planta i sortirà a l’atmosfera, només un 2% roman a la planta.
En fisiologia no parlem de potencial químic sinó de potencial hídric (és una magnitud derivada del potencial químic).
𝐏𝐨𝐭𝐞𝐧𝐜𝐢𝐚𝐥 𝐡í𝐝𝐫𝐢𝐜: 𝚿𝐰 = 𝛍 − 𝛍𝟎 𝒗 COMPONENTS DEL POTENCIAL HÍDRIC Ψw = ψs + ψm + ψp + ψg ψs – Potencial osmòtic: Depèn dels soluts. Serà un component negatiu. Influencia enormement el moviment de l’aigua; serà més o menys depenent de la quantitat de soluts que porti dissolts. L’aigua pura té un potencial màxim ψm – Potencial matricial: Refereix a l’activitat de les superfícies sobre l’aigua. Serà un component negatiu. En el moment que l’aigua s’agafa a les superfícies perd la capacitat de treball i per això és un component negatiu, perquè resta Ψp – Potencial de pressió: Registra la pressió interna del sistema. Serà positiu quan l'aigua estigui pressionada i es mogui més fàcilment, més capacitat de treball. Quan és un fenomen de succió hi ha una pressió negativa que separa les molècules i llavors serà un component negatiu; és negatiu quan hi ha un procés de succió, ja que l’activitat disminueix.
Ψg – Potencial gravitacional: Augmentarà amb l’alçada. Serà zero arran de terra i en condicions estàndard. Sempre és negatiu.
Sabent això, el màxim valor de Ψ en una planta seria zero; però això és l’ideal, si ens referim a aigua pura. En plantes sempre és negatiu. El potencial hídric de l’atmosfera serà, doncs, molt més negatiu que el de la planta. El sistema que fa el treball de potencial hídric és l’aigua.
Per tant, els que sumen (positius) seran els factors que afavoriran el potencial i els que permeten la capacitat de treball de l’aigua; els que resten seran els factors que restaran potencial hídric, el desafavoriran.
Per solucions aquoses en vegetals, menyspreem Ψm i Ψg de manera que: Ψw = Ψs + Ψp.
Pel vapor d’aigua, menyspreem Ψm, Ψp i Ψg ja que no pressiona el sistema, només difon a través de parets cel·lulars. Per tant, Ψ dependrà únicament de Ψs.
Tot això ens porta a parlar a nivell cel·lular de diferents aspectes dins la cèl·lula, ja que la cèl·lula es mourà en un sentit o un altre (sempre de més capacitat de treball/potencial a menys).
ESTATS OSMÒTICS DE LA CÈL·LULA VEGETAL Podem trobar 3 situacions diferents: - - - Medi hipertònic: Ψext<<Ψint (menys soluts que l’exterior cel·lular). Hi ha una sortida espontània d’aigua. El pes de la cèl·lula disminueix i el volum del vacúol i del citosol també; la cèl·lula es comença a dessecar i el citoplasma se separa de la paret cel·lular, la cèl·lula perd pressió i es dóna la plasmòlisi. Hi ha un terme – plasmòlisi incipient – que és un referent en el qual el 50% de cèl·lules en un teixit estan plasmolitzades i el 50% no; és un punt teòric en el qual el teixit, si segueix perdent aigua, el teixit serà irrecuperable. També hi ha una tercera situació, citòrrisi o plasmòlisi extrema, i es dóna quan inclús la paret cel·lular s’asseca (la qual feia de protecció impermeable). Si això es dóna i es manté en el temps, la cèl·lula mor.
Medi hipotònic: Ψext>>Ψint (menys soluts que l’interior cel·lular). Hi ha una entrada espontània d’aigua. Augmenta el pes de la cèl·lula i el volum del vacúol i del citosol. Tot fa una pressió molt forta a la paret cel·lular; quan el 100% de les estructures estan plenes d’aigua, parlem de turgència. La pressió interna de la cèl·lula i el Ψp serà molt alt. La turgència és la responsable que la cèl·lula suporti tot el pes i no s’aixafi, i en el moment de debilitament cel·lular provoca una expansió cel·lular (es dóna en el creixement de creeps). No hi ha bumbum de cèl·lules a causa de la paret cel·lular.
Medi isotònic: Ψext=Ψint. No hi ha moviment d’aigua aparent; els potencials es mantenen iguals, però sempre hi ha moviment d’aigua. La cèl·lula està en situació d’equilibri.
DIAGRAMA DE HOFFLER A mesura que augmenta el volum cel·lular, augmenta el volum d’aigua; a mesura que entra aigua, més pressió fa dins el sistema; aquells soluts que hi havia a l’interior van augmentant la capacitat de treball ja que estan més diluïts i tenen més espai; hi ha més potencial osmòtic però la pressió osmòtica baixa, i es treballa millor.
Representació de les variacions de Ψw, Ψ0, pressió i volum: A mesura que va entrant aigua, puja el volum però la pressió física també augmenta; quan interaccionen la baixada de pressió osmòtica amb la pujada de pressió purament física tenim el màxim que és la turgència (pressió interna màxima i pressió osmòtica baixa).
π és el símbol de la pressió osmòtica i la P és la pressió física.
Aquest diagrama és vàlid a tots els nivells de la planta.
...