TEMA 17: Relaciones Hídricas en la Célula Vegetal

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
proximidad:
A: 100 ºC
B: 0ºC
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:
 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 + ΨS + Ψρ + Ψg + Ψm + Ψv
Donde:







ΨS potencial osmótico.
Ψρ turgencia.
Ψg, potencial gravitacional.
Ψm, potencial matricial.
Ψv, presión de vapor.
Ψc, potencial eléctrico.
Potencial de referencia (Ψ0): 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.
 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 Ψs 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
Pt – Ps
Donde:
Pf = Peso fresco
Ps = Peso seco
Pt = Peso en turgencia celular máxima
MÉTODOS DE MEDIDA DEL POTENCIAL
HÍDRICO (fig. 3)
 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