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Tema 2
Relaciones Hídricas
en la planta
Universidad Centroccidental
Lisandro Alvarado
Decanato de Agronomía
Departamento de Ciencias Biológicas
Fisiología Vegetal
Potencial Hídrico es una medida cuantitativa de la energía libre del agua
La energía libre de un sistema da la capacidad del sistema para realizar trabajo
En el sistema vegetal, trabajo es movimiento
Ingº Agrº María Elena ArboledaJunio-05
El valor del potencial del agua pura, al nivel del mar y a la presión atmosférica normal, es cero
El máximo valor que toma el potencial hídrico es cero
En las plantas el valor del potencial hídrico es negativo
Ingº Agrº María Elena ArboledaJunio-05
Unidades en que se expresa el potencial hídrico
Fisiológicamente, el potencial hídrico se mide en unidades de presión
La unidad estándar para el Ψ es el MegaPascal
1 atmósfera = 1,013 bar = 0,1013 Mpa = 1,013 Pa
Ingº Agrº María Elena ArboledaJunio-05
Componentes del potencial hídrico
Potencial de solutos u osmótico Ψs Potencial de presión Ψp Potencial mátrico Ψm Potencial de gravedad Ψg
Ψ = Ψs+Ψp+Ψm+Ψg
Ingº Agrº María Elena ArboledaJunio-05
Potencial de soluto u osmótico Ψs; ΨЛ
Variación del potencial hídrico debido a la presencia de solutos
En la célula siempre es negativo Cuando una solución se concentra, el
valor del potencial de soluto disminuye (se hace menos negativo)
Los solutos le restan energía libre al agua
Ingº Agrº María Elena ArboledaJunio-05
Potencial de presión Ψp
Variación del potencial hídrico debido a la presión que ejerce el agua dentro de las células
Se refiere a la presión de turgor Tiende a presionar o acercar las
moléculas de agua Generalmente en las células vegetales
tiene signo positivo Aumenta la energía libre del sistema
cuando es positivo y la reduce si es negativo
Ingº Agrº María Elena ArboledaJunio-05
Potencial mátrico Ψm Variación del potencial hídrico
debido a la tendencia de los sólidos a adsorber (retener) el agua
Le resta energía libre al agua, disminuye el potencial hídrico
Tiene valor negativo Muy importante en tejidos
deshidratados, semillas, células de paredes muy gruesas, suelos
Ingº Agrº María Elena ArboledaJunio-05
Potencial de gravedad Ψg Variación del potencial hídrico debido
a la gravedad Depende de la altura donde se
encuentre el agua en relación a un nivel de referencia
Una distancia vertical de 10m se traduce en un cambio de 0,1 Mpa en el Ψ
En las células vegetales se obvia por que su efecto es insignificante en comparación con otros componentes
Ingº Agrº María Elena ArboledaJunio-05
El potencial hídrico del agua es afectado principalmente por tres factores:
Temperatura: al aumentar la temperatura aumenta el potencial hídrico por que aumenta la energía cinética de las moléculas de agua
Presión: la presión aumenta el potencial hídrico
Concentración de solutos: Al aumentar la concentración de solutos disminuye el potencial hídrico
Ingº Agrº María Elena ArboledaJunio-05
Para recordar
El máximo valor del potencial hídrico es cero
El potencial hídrico siempre es un numero negativo, a excepción del agua pura
El potencial de solutos siempre es negativo y le resta energía libre al agua
El potencial de solutos del agua pura es cero
El potencial de presión es positivo en células vivas y sanas; negativo en células del xilema en condiciones de transpiración y es cero cuando la célula está plasmolizada
Ingº Agrº María Elena ArboledaJunio-05
IMPORTANCIA DEL POTENCIAL HIDRICO
Determina la dirección y magnitud del flujo del agua
Indica el grado de hidratación de los tejidos
El potencial hídrico afecta todos los procesos fisiológicos
Ingº Agrº María Elena ArboledaJunio-05
Movimiento del agua en las
células vegetales
Ψc = Ψs+Ψp
El agua se mueve siempre de donde hay un mayor potencial hídrico hacia un menor potencial hídrico (más negativo)
Ingº Agrº María Elena ArboledaJunio-05
- +Plasmólisis Turgencia
Diagrama de Hofler
Ψc = Ψs+0
Ψc = 0 Ψp =-Ψs
Cuando un tejido vegetal se encuentra en contacto con un medio que lo rodea, las células se pueden encontrar en tres estados osmóticos dependiendo de cual sea el potencial de solutos del medio externo
El Ψs del medio sea mayor (menos negativo) que el de la célula (medio hipotónico)
El Ψs del medio es igual al de la célula (medio isotónico)
El Ψs del medio sea menor (más negativo)que el de la célula (medio hipertónico)
Ingº Agrº María Elena ArboledaJunio-05
Medio Hipotónico La concentración de solutos en el medio
es menor que en la célula. En consecuencia:
1. El potencial de solutos en el medio es mayor que el de la célula
. El potencial hídrico en el medio es mayor (menos negativo) que el de la célula
3. El agua se mueve del medio a la célula
Ingº Agrº María Elena ArboledaJunio-05
Medio Isotónico La concentración de solutos en el
medio es igual que en la célula. En consecuencia:
1.El potencial de solutos en el medio es igual que el de la célula
2. El potencial hídrico del medio es igual que el de la célula
3. El agua se mueve de la célula al medio en la misma magnitud que del medio a la célula
4. Movimiento neto del agua es cero
Medio Hipertónico La concentración de solutos en el medio
es mayor que en la célula. En consecuencia:
1. El potencial de solutos en el medio es menor (más negativo) que el de la célula
2. El potencial hídrico en el medio es menor (más negativo) que el de la célula
3. El agua se mueve de la célula al medio porque su potencial hídrico es mayor
Ingº Agrº María Elena ArboledaJunio-05
Agua Pura
El agua se mueve libremente a través de la pared y membrana celular pero los solutos no (Osmosis)
¿ Como varía el potencial hídrico de una célula plásmolizada si se sumerge en agua pura?
Ψs = - 0,732 MPaΨp = 0 MPaΨ = - 0,732 MPa
Agua PuraΨs = 0 MPaΨp = 0Ψ = Ψs + Ψp = 0
Ψs = - 0,732 MPaΨp = 0,732 MPaΨ = 0
Solución de SacarosaΨs = - 0,244 MPaΨp = 0Ψ = Ψs + Ψp =
Ψs = - 0,732 MPaΨp = 0,488Ψ =
Ψs = - 0,732 MPaΨp = 0 MPaΨ = - 0,732 MPa
Solución de SacarosaΨs = - 0,732 MPaΨp = 0Ψ = Ψs + Ψp = (-0,732-0) = -0,732 MPa
Ψs = - 0,732 MPa
Ψp = 0,488 MPa
Ψ = - 0,244 MPa
Célula turgente
Ψs = - 0,732 MPaΨp = 0 MPaΨ =
2. Si una célula completamente turgente se coloca en un medio hipertónico de sacarosa (Ψ= - 0,6) como será el movimiento de agua? Cual será el Potencial hídrico de la célula al alcanzar el equilibrio ¿?. Explique
Volumen celular relativo
Ψ (MPa) Ψs (Mpa) Ψp (Mpa)
0,9 (Plásmolisis) -1.6 -1.6 0
1,1 -1.0 -1.3 0.3
1,15 -0.67 -1.27 0.6
1,25 (Turgencia) 0 -1.17 1.17
Ingº Agrº María Elena ArboledaJunio-05
Ingº Agrº María Elena ArboledaJunio-05
Movimiento del AGUA EN EL SUELO
CAPACIDAD DE CAMPO (CC): contenido de agua que queda en el suelo luego de ser saturado con agua (riego, precipitación) y haber drenado libremente perdiendo el agua gravitacional
Ψm= máximo
PUNTO DE MARCHITES PERMANENTE (PMP): contenido de agua donde el potencial hídrico edáfico es tan negativo que las plantas no recuperan su turgidez, aun cuando el proceso de transpiración haya cesado.úmeda)
En el continuo suelo-raiz-planta-atmófera
El agua se mueve de mayor a
Menor potencial hídrico
Movimiento del AGUA EN LA PLANTA
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