Absorción del Agua por la Raíz

Fisiología Vegetal
• Es una ciencia cuyo objeto de estudio son
los procesos vitales que ocurren en la
planta. Estudia como funcionan las
plantas. ¿Qué ocurre en ellas para que se
mantengan vivas?.
Ciencia: Proceso de diseño de analogías o
modelos (semejanzas) para permitirnos
comprender la naturaleza.
Procesos
• Conjunto o serie ordenada de
operaciones,
tareas,
acciones,
movimientos, pasos o actividades,
separadas pero interdependientes,
que permiten la transformación de las
entradas en salidas, conforme a los
objetivos del sistema.
Estudiar la planta como un sistema
Procesos Fisiológicos
Absorción del Agua (relaciones hídricas)
Absorción de Nutrimentos.
Fotosíntesis.
Transporte de Carbohidratos.
Respiración.
Crecimiento.
Desarrollo.
La Célula Vegetal
Características más notables:
- Vacuola
- Plastos
- Pared celular
Principales diferencias
metabólicas con células animales:
- Fotosíntesis
-Metabolismo mitocondrial:
*rutas particulares en plantas
- Membranas celulares:
* Composición lipídica y fluidez
* Bombas electrogénicas
Absorción del Agua por la Raíz
VÍA DE ENTRADA DE AGUA: ESTRUCTURA PRIMARIA DE LA RAIZ
Corte transversal de raíz primaria
Corte transversal de raíz primaria
► La raíz primaria es la formada cada año por el meristemo primario radicular
► La raíz primaria es la principal vía de entrada del agua.
* Epidermis permeable con pelos radicales
* Corteza con células unidas por plasmodesmos
* Endodermis con Banda de Caspari
* Periciclo donde se originan las raíces laterales
* Cilindro central con los vasos del xilema y floema
Absorción del Agua por la Raíz
Las raíces laterales se originan en
el periciclo y avanzan a través de la
estructura primaria de la raíz
Absorción del Agua por la Raíz
ABSORCIÓN RADICULAR DE AGUA
► La solución salina del suelo accede al apoplasto de la
corteza → La composición de la solución salina del
apoplasto de la corteza es semejante a la del suelo
(algunos iones se concentran debido a las cargas
eléctricas de la pared celular
► La banda de Caspari obliga a la solución salina a
pasar a través de la membrana plasmática de las
células de la corteza
► Las células de la corteza están comunicadas por
plasmodesmos entre sí y con las células del periciclo →
la membrana plasmática de las células corticales
funciona como una gran superficie de absorción.
► La Banda de Caspari es un depósito de
suberina (sustancia impermeable) en las
paredes celulares superiores, inferiores y
tangenciales. La solución salina del
apoplasto tiene que atravesar una membrana
plasmática para acceder al cilindro central
por el simplasto.
Absorción del Agua por la Raíz
1. Actividad en las células de la corteza: ajuste osmótico (osmorregulación)
► A medida que el suelo se seca (↓Ψsuelo), las células de la corteza han de mantener un
potencial hídrico aún más bajo aumentando su presión osmótica
► El aumento de la presión osmótica de las células de la corteza se logra de dos formas:
* Acumulando iones desde el apoplasto
* Aumentando la concentración de solutos orgánicos.
► Si el contenido hídrico del suelo desciende por debajo del PMP, las células no absorben
agua e incluso pueden perderla.
Absorción del Agua por la Raíz
2. Actividad en el cilindro central:
La
concentración
de
oxígeno en las células del
cilindro central es baja →
desciende su capacidad
acumulativa → los solutos
salen
pasivamente
al
apoplasto
del
cilindro
central, ocupado en su
mayoría por las células
conductoras del xilema.
Transporte de Agua por la Planta
XILEMA
► Las células del xilema forman un tejido
estructural y funcionalmente complejo, el
cual, asociado al floema, se extiende de
manera continua por todo el cuerpo de la
planta.
► Tiene por misión la conducción de agua
(xilema primario) y soporte (xilema
secundario).
► El xilema comunica la zona de absorción
de agua (raíz) con la de evaporación
(hojas). El floema transporta savia
elaborada desde el lugar donde se produce
(fuentes) hasta donde se consume
(sumideros)
Transporte de Agua por la Planta
Dos elementos de tubos cribosos del xilema
Las células conductoras del xilema se alinean longitudinalmente formando
largos haces conductores que recorren la planta desde la raíz hasta la parte
aérea. Estos haces se ramifican enormemente en las hojas, donde puede
haber transporte de iones hacia y desde el floema.
Transporte de Agua por la Planta
► El xilema transporta una solución diluida de sales minerales
absorbidas del suelo y aminoácidos transportados desde el floema.
► El floema transporta una solución concentrada de substancias
elaboradas por la planta e iones transportados desde el xilema
Potencial hídrico de la hoja
xilema
floema
Célula guarda
Película de agua
► La evaporación de agua desde las
paredes celulares del mesófilo provoca un
gradiente de potencial hídrico entre el
exterior y el interior de la hoja. Este
gradiente se transmite al xilema foliar
puesto que el agua forma un sistema
continuo en el apoplasto de la hoja (una
buena parte ocupada por el xilema), es
decir está repleto de agua.
Transporte de Agua por la Planta
► A medida que las moléculas de
agua se evaporan, y difunden al
exterior, la superficie de evaporación
forma un menisco (a, b, c) que se va
haciendo cada vez más cóncavo. Un
menisco tiene una tensión
inversamente proporcional al radio de
la superficie curva.
► El agua sube por las paredes
celulares de los tubos del xilema por
tensión capilar: una combinación de
fuerzas de adhesión, cohesión y
tensión superficial.