Relaciones Hidricas en La Celula Vegetal - Plantas

TEMA 17: Relaciones Hídricas en la Célula Vegetal CONTENIDOS: Propiedades y función del agua. Concepto de Potencial Hídrico. Componentes del potencial Hídrico. Potencial Hídrico en la Célula Vegetal. Métodos y Medidas.

PROPIEDADES Y FUNCIÓN DEL AGUA El agua es uno de los factores ecofisiológicos que más condiciona el crecimiento y desarrollo de las plantas, además del componente químico más abundante en estas. Se trata de una molécula dipolar, con exceso de cargas positivas en el hidrógeno y negativas en el oxígeno, esto hace que puedan establecerse enlaces de puente de hidrógeno entre las moléculas. Dichos enlaces son de baja energía individualmente, pero al estar en elevado número constituyen un buen entramado (fig. 1y 2).

Fig. 1: Diagrama esquemático de dos moléculas de agua unidas por un puente de hidrógeno.

Fig. 2: Estructura del agua en la la proximidad: A: 100 ºC

Propiedades químicas del agua: 1. Líquida a temperatura fisiológica. 2. Fluido incompresible. 3. Calor específico. 4. Calores latentes de vaporización y de fusión. 5. Viscosidad. 6. Adhesión y Cohesión. 7. Solvente. 8. Disociación del agua y escala de Ph. La gran variedad de funciones que el agua realiza en la planta deriva de sus propiedades fisicoquímicas: •

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Adhesión/Cohesión: Las moléculas permanecen unidas por los puentes de hidrógeno y se desplazan todas unidas como un fluido continuo, esto junto con la presión negativa creada con la emisión de agua en forma de vapor a través de los estomas permite el movimiento de la columna hídrica. Es esencial para el transporte y distribución de nutrientes y metabolitos en toda la planta. Es el solvente en el cual tienen lugar todas las reacciones bioquímicas. Es responsable del mantenimiento de la turgencia celular. Etc.

CONCEPTO DE POTENCIAL HÍDRICO Se define al potencial hídrico como la cantidad de energía libre que tiene una masa de agua susceptible

de transformarse en trabajo. Su unidad es el Pascal (Pa) y es negativo. Depende de una serie de factores: 1. Concentración 2. Presión 3. Altura 4. Capilaridad 5. Humedad 6. Carga Ψ = Ψ0 + Ψ S + Ψ ρ + Ψ g + Ψ m + Ψ v

Donde: • • • • • • •

Ψ S potencial osmótico. Ψ ρ  turgencia. Ψ g , potencial gravitacional. Ψ m , potencial matricial. Ψ v , presión de vapor. Ψ c , potencial eléctrico. Potencial de referencia (Ψ 0 ):

Es el potencial hídrico que posee el agua pura en condiciones estándar de temperatura y presión. Es muy difícil establecer un valor concreto, por convenio se le ha asignado el valor 0.

POTENCIAL HÍDRICO EN LA CÉLULA VEGETAL El potencial hídrico en la célula vegetal está determinado por el potencial osmótico y por el potencial de presión. Ψ = ΨS + Ψ ρ

Características osmóticas de la célula vegetal: Pueden distinguirse tres estados osmóticos diferentes según la concentración de solutos del medio externo. •

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En condiciones isotónicas: ∆ Ψ=0,  no hay cambio en el volumen celular. En codiciones de plasmólisis alcanzan sus máximos valores negativos Ψ y Ψs mientras que se anula Ψp por lo que Ψ= Ψs En condiciones de turgencia la célula ha alcanzado su máximo volumen, aumenta Ψ s y Ψp hasta igualar el potencial osmótico por lo que Ψ=0.

Cuantificación y Terminología del estado hídrico de la planta: Contenido Hídrico Relativo (CHR): Cantidad de agua presente en un tejido, en relación con la misma en el tejido plenamente turgente. Pf - Ps CHR= --------- x 100 P t – P s Donde: P f = Peso fresco P s = Peso seco P t = Peso en turgencia celular máxima

MÉTODOS DE MEDIDA DEL POTENCIAL HÍDRICO (fig. 3) • •

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Psicometría Sonda de Presión: Único que puede medir el estado hídrico de las células individuales. Cámara de Presión: es el más utilizado.

Fig. 3: Métodos de Medida de los parámetros hídricos en plantas: a) Método del colorante o densiométrico de Chardakow b) Método de Scholander o de la cámara de presión c) Método de la sonda de presión