RELACIONES HIDRICAS

EL AGUAEL AGUA• El agua es el componente químico mas abundante de

las plantas.• Alcanza entre 80-95% en peso dependiendo del tejido.• Es un factor ecofisiológico que más condiciona el

crecimiento y desarrollo de las plantas.• El tamaño pequeño de su molécula, su enlace dipolar,

elemento constante dielectrica, su estado físico liquido, facilidad de hidratación de iones y macromoleculas polivanlentes, alta cohesión, adhesión y tensión superficial; elevados valores de calor especifico, calor de vaporización explican porque es el disolvente universal y su participación en las funciones de la planta.

• Constituyente del citoplasma que junto a las moléculas coloidales (proteínas) determina su estructura y grado de agregación.

• Disolvente de gases, iones y solutos que por la permeabilidad y canales hídricos (aquaporinas) de las membranas celulares establece un sistema continuo en toda la planta.

• En muchas reacciones el agua, participa directamente como metabolito, proceso de oxido – reducción de la fotosíntesis y de la respiración celular ATP asas, hidrolasas, etc.

• Mantenimiento de la turgencia celular.

• El agua esta conformado por 2 átomos de hidrogeno y 1 de Oxigeno formando un ángulo 104.5° en una disposición tetrahedrica de los orbitales sp3 del oxigeno responsable del ángulo conformado.

• Su molécula es polar, pero presenta dipolos facilitando la formación de soluciones electrolíticas.

• Puede enlazarse con otras moléculas a travéz de sus puentes de hidrogeno.

PROPIEDADESPROPIEDADES

• Capacidad disolvente: el agua es el solvente universal; disuelve la mayor cantidad de solutos debido a la presencia de sus enlaces de puente de hidrogeno.– Forma soluciones moleculares aquellas que no

presentan cargas ni se ionizan, ósea moléculas de solutos como enlace polar.

– Forma soluciones iónicas, en la que los iones formados por los dipolos del agua, quedan atrapados y recubiertos de moléculas de agua en forma de iones hidratados o solvatados.

• Elevado calor especifico: permite que se requiere una caloría para elevar en 1°C la temperatura de 1g. de agua, esto es debido a la disposición de los átomos el O2 y de H2 lo que permite absorber grandes cantidades de energía y que produzcan elevado aumento de temperatura.– Esta capacidad permite que el citoplasma constituido

por agua le sirva como protección a los cambios de temperatura ambientales, facilitando a la planta, absorber mejor el agua debido a que la temperatura se mantiene constante.

• Calor de Vaporización: El agua tiene el mayor calor de vaporización por gramo de todo los líquidos mas corrientes, lo que convierte en un fluido refrigerante e ideal.– Las plantas se mantienen frescas por evaporación. La

temperatura de un árbol en la parte superior, se mantiene fresca y es inferior en varios grados a la del suelo, debido a la evaporación del agua de sus hojas.

• Tensión superficial: el agua tiene una elevada tensión superficial y gracias a las fuerzas cohesivos, adhesivas asciende a través de un capilar.– El agua en las plantas es conducida hacia arriba a través del

xilema un sistema de capilar de 0.05 a 0.5mm hasta una altura de 75m o mas por un sistema de capilaridad y de presión negativa que oscila desde -30atm a -25atm dependiendo la altura.

2ts• h = ____ Pos = D.g.h. D.g.r

• h = altura alcanzada Pos = Presión osmótica• ts = tensión superficial D = Densidad• D = Densidad g = Gravedad• g = gravedad h = altura• r = radio

MEDIDA DE LOS MEDIDA DE LOS PARAMETROS DEL PARAMETROS DEL ESTADO HIDRICOESTADO HIDRICO

MEDIDA DE LOS PARAMETROS DEL ESTADO MEDIDA DE LOS PARAMETROS DEL ESTADO HIDRICOHIDRICO

• El estado hídrico y las relaciones hídricas de las plantas son de una importancia central en lo economía y optimización del agua para la planta.

• Estas mediciones nos permiten determinar a diversos niveles como: plantas enteras, órganos, tejidos y células individuales, las relaciones hídricas son:– Potencial hídrico (Ψ): se basa en la propiedad de que

cuando una célula o tejido esta en equilibrio con el liquido o vapor del medio que la rodea ΔΨ = 0 por lo que el Ψ de la solución patrón nos suministra el valor de Ψ de la célula o tejido.

• Existen varios métodos:– Método gravimetrico (variación de peso)

– Método Volumétrico (variaciones del volumen)– Método Densitometrico (Variación de la

concentración) Chardakov.

• El potencial hídrico en los tejidos vegetales depende del potencial osmotico Ψo y el potencial de turgencia Ψt.

Ψ = Ψo + Ψt• Ψ = Potencial hídrico• Ψo= Potencial osmótica• Ψt = potencial turgencia

• Potencial osmótico (Ψo): La presión osmótica o el potencial osmotico Ψo puede medirse por extracción del jugo vacuolar y determinación de la presión osmotica por el método crioscopico o por el método de la plasmolisis incipiente, basado en la observación microscópica de las células de un tejido vegetal sometido a soluciones de diferentes concentraciones osmoticas. La solución que provoca la plasmolisis incipiente del 50 por 100 de las células, se encuentran en equilibrio y corresponde a la presión osmotica de la célula vegetal ΔΨ = 0.

Ψo = miRT• Ψo = Potencial osmotico de la solución• m = Molaridad en g/100ml• i = Constante de ionización (Numero de iones)• R = 0.0831 atm.Lt/°K.mol• T = Temperatura absoluta en °K

• Potencial de Turgencia (Ψt): Potencial de presión Ψp es el componente del Ψ que es debido a la presión hidrostática Ψt. En la plasmolisis límite Ψt = 0 y en la célula turgente, por el contrario alcanza el valor máximo. Pueden presentarse también presiones negativas, en los vasos del xilema bajo tensión por la corriente de transpiración.

Ψt = Ψ - Ψo

• También se determina en forma directa aplicando microcapilares a los tejidos o las células y lectura por transducción de la presión interna. Otra expresión es el contenido hídrico relativo CHR, que es la cantidad de agua presente en un tejido, en relación con la misma en el tejido plenamente turgente.

CHR = Pf - Ps Pt – Ps

CHR = Contenido hídrico relativoPf = Peso fuscoPs = Peso secoPt = Peso en turgencia celular máxima