MOVIMIENTO DEL AGUA EN LA PLANTA

Rendimiento en maíz vs. Agua disponible Tomado de Taiz y Zeiger, 1998

Productividad vs. Precipitación anual Tomado de Taiz y Zeiger, 1998

FUNCIONES DEL AGUA 80-95% del PF en tejidos activos 15-20% del PF en tejidos en dormición Medio donde ocurren las reacciones bioquímicas Hidratación de moléculas orgánicas Solvente Transporte Presión de turgencia Regulación térmica

Contenido hídrico de distintas partes de la planta

LA MOLECULA DE AGUA

PROPIEDADES ATRIBUIDAS A PUENTES DE HIDRÓGENO Elevado Calor latente de vaporización Elevado Calor específico Cohesión Elevado Calor latente de fusión Tensión superficial Adhesión

 = R T ln e w - o = R T ln e/eo POTENCIAL QUIMICO Potencial químico (): es una medida de la capacidad de un mol de sustancia para realizar trabajo.  = R T ln e En un sistema el  agua: w - o = R T ln e/eo Unidades de  = J/mol

w - o = R T ln e/eo w = w - o = R T ln e/eo Vw Vw Si dividimos esta diferencia por el volumen molar parcial del agua, obtenemos el una magnitud llamada: potencial hídrico w = w - o = R T ln e/eo Vw Vw

Medido en unidades de presión El estado del agua en las plantas se expresa a través del concepto de: POTENCIAL HIDRICO w Medido en unidades de presión

La unidad estándar para w es el MegaPascal: MPa 1 atmósfera = 101.325 Nm-2 0.1013 MPa 1013 Pa

COMPONENTES DE w w = S + P + m + g Gravedad Matriz Potencial de pared Potencial osmótico

MAGNITUD DEL POTENCIAL HIDRICO -3 -2 -1 1 2 3 w

w : es 0 para el agua pura (por definición) MAGNITUDES DE: w : es 0 para el agua pura (por definición) es <0 en una célula vegetal S : es 0 para el agua pura es <0 en presencia de solutos se calcula como -iRTcs P : es >0, presión de pared es = 0, plasmólisis incipiente es <0, tensión

g : es >0 m : es >0 se calcula como: w.g.h = 0.01MPa.m-1 Surge como consecuencia de las fuerzas que retienen el agua por adsorción como por ejemplo por la pared celular.

Trabajando a niveles celulares finalmente llegamos a: w = s + p

w = 0 MPa Agua Pura (Por definición) ALGUNOS VALORES DE w w = 0 MPa Agua Pura (Por definición) w = 0 a -1 MPa En planta/célula en condiciones normales w = -1 a -2 MPa En planta/célula en condiciones medias de estrés hídrico w = <- 2 MPa En planta/célula en condiciones severas de estrés hídrico

ALGUNOS EJEMPLOS Solución de sacarosa 0.1M Agua pura

Célula flácida Célula turgente

DIAGRAMA DE HÖFLER

VALORES DE w Y SUS COMPONENTES

BALANCE HIDRICO EN LA PLANTA La fuerza impulsora que permite el ascenso del agua desde la raíz a la planta y luego a la atmósfera es el gradiente de potencial hídrico. El agua se mueve desde la región de mayor potencial a la región de menor potencial hídrico.

MOVIMIENTO DEL AGUA - 0.3 MPa  - 1 MPa  - 2 MPa  - 30 MPa El agua se mueve desde el suelo húmedo, a través de la planta y se evapora (vía transpiración) hacia la atmósfera. Suelo  Raíz  Tallo  Hoja  Aire

SISTEMA SUELO-PLANTA-ATMOSFERA Flujo de agua:  r

ESTRUCTURA RAIZ PRIMARIA

Movimiento del agua en raíz

TEJIDO CONDUCTOR: XILEMA Definición: Es el tejido conductor de agua y minerales en la planta. Tipos celulares que lo componen: Elementos traqueales: Traqueidas Miembros de vaso Elementos de sostén Células parenquimáticas

Movimiento del agua a través del xilema

Movimiento del agua en la hoja