Practicas fisiología 2012

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  • 1. A. Eneque Puicón Prácticas de FISIOLOGÍA VEGETALPOTENCIAL HIDRICO EN TEJIDOS VEGETALESI. INTRODUCCIÓNEl agua en estado líquido es un fluido, cuyas moléculas se hallan en constantemovimiento, sometidas a fuerzas de atracción y repulsión mutuas. La movilidad de esasmoléculas dependerá de su energía libre, es decir, de la fracción de energía total quepuede transformarse en trabajo. Cuando se considera el agua como componente dedistintos sistemas tales como suelo, planta, célula, atmósfera, etc., la magnitud de usomás difundido para expresar y medir su estado de energía libre es el llamado potencialhídrico(ψ). El ψ estará básicamente determinado por la presión y por la actividad delagua. Esta actividad a su vez depende del efecto osmótico, debido a la presencia desolutos, del efecto matricial, debido a la interacción del agua con superficies sólidas ocoloidales y de la gravedad, que debe ser tomado en cuenta cuando se trata de árboles,por su gran altura.En las células vegetales el ψ está en función del potencial osmótico (de lassoluciones disueltas en el citoplasma y en la vacuola), siendo el más importantes yademás del potencial de presión, que viene ha ser la presión ejercida desde las paredescelulares sobre las membranas celulares. En una célula totalmente turgente, ψ = 0, detal modo que ψs = -ψp. El flujo de agua hacia el interior de cualquier célula, así como elcrecimiento consiguiente, depende de la fuerza motriz par la absorción de agua, de laconductividad hidráulica de la membrana celular y también de las propiedades de lapared celular.Existen varios métodos para determinar el potencial hídrico y sus componentes,tales como el método psicrométrico, el método de equilibrio de presión y la sonda depresión.A. METODO DE CHARDAKOVI. OBJETIVO:Determinar la solución experimental en la que no ocurran cambios de concentración.Utilizando tejidos vegetales (hojas).II. MATERIAL DE PRACTICA:• Hojas de Solenostemum, Pelargonium, geranio, etc.• Tubos de ensayo (12)• Sacarosa o manitol• Pipetas de 10 ml (06)• Pipetas Pasteur o cuentagotas (06)• Pinzas (06)• Azul de metileno 1%• Agua destiladaIII. PROCEDIMIENTO:1. Preparar una solución de sacarosa o manitol, a las siguientes concentraciones:0.1, 0.15, 0.20, 0.25, 0.30 y 0,5 molal.2. Prepare dos gradillas con de 06 tubos de ensayo cada uno.1
  • 2. A. Eneque Puicón Prácticas de FISIOLOGÍA VEGETAL3. En una de las gradillas, rotular los tubos de ensayo y colocar a cada uno 10 ml delas soluciones preparadas y colocar una hoja pequeña o un trozo de tejido cuyopotencial se desea conocer.4. En la segunda gradilla, rotular los tubos de ensayo y colocar a cada uno 10 ml delas soluciones preparadas, luego agregar 1 ó 2 gotas de azul de metileno.5. Dejar por un espacio de una hora para que haya intercambio de cierta cantidadde agua y luego retire el tejido que estuvo sumergido en cada solución.6. Con una pipeta Pasteur saque una gota de la solución coloreada de sacarosa 0,1molal de la segunda gradilla y colóquela cuidadosamente en el interior de lasolución de sacarosa 0,1 molal en la cual estuvo previamente el tejido.IV. RESULTADOS:• Observar, al agregar la gota de la solución coloreada, si esta asciende, se hundeo se difunde.• Determinar el potencial hídrico de la solución en la cual la gota no flota ni sehunde.Solución Tipo de hojautilizadaConclusionesSube Baja Diluye0,1 molal0,15 molal0,2 molal0,25 molal0,3 molal0,5 molalB. MÉTODO VOLUMÉTRICO Y GRAVIMÉTRICOI. OBJETIVO:Determinar el potencial hídrico de un tejido vegetal según la variación que presenteen su volumen o en el peso. Siendo el potencial buscado aquel que no experimentevariación.II. MATERIAL DE PRACTICA:• Tubérculo grande de papa.• Vasos de precipitación de 50 ml (07)• Pipetas de 10 ml (07)• Sacabocados de 7 a 10 mm de diámetro• Papel absorbente.• Regla milimétrica• Balanza analítica.• Agua destilada.• Solución de sacarosa.III. PROCEDIMIENTO:1.- Prepare soluciones de sacarosa, a las siguientes concentraciones: 0.1, 0.15,0.20, 0.25, 0.30 y 0.5 molal.2
  • 3. A. Eneque Puicón Prácticas de FISIOLOGÍA VEGETAL2.- Numerar cada vaso de precipitación y agregue 20 ml de cada solución incluidauna de agua destilada.3.- Con el sacabocado obtener trozos de 3 cm de largo de papa. Mida el largo ydiámetro de cada trozo y péselo de manera individual.4.- Coloque un trozo de papa en cada uno de los vasos y tápelos.5.- Después de 1, 2, 6 y 12 horas mida el largo de los trozos; seque cuidadosamentecon papel de filtro y verifique variaciones de peso.IV. RESULTADOS:Anote las variaciones de volumen y de peso y realice un gráfico que represente lasvariaciones de volumen y de peso del tejido en relación a la concentración desacarosa de las soluciones. Indique cual es la solución en la cual el tejido no modificósu peso. Determine el potencial hídrico de dicha solución. Elaborar el gráficorespectivos.Tiempo(horas)Variación Concentración de sacarosa (molal)0 0,1 0,15 0,20 0,25 0,30 0,50VolumenPeso1VolumenPeso2VolumenPeso6VolumenPeso12VolumenPesoCONTENIDO RELATIVO DE AGUA EN LAS PLANTASI. INTRODUCCIÓN3
  • 4. A. Eneque Puicón Prácticas de FISIOLOGÍA VEGETALEl agua es el componente mayoritario en la planta (aproximadamente 80 -90% en plantas herbáceas y más del 50% de las plantas leñosas) afecta, directa eindirectamente, a la mayoría de los procesos fisiológicos. El agua se comporta comoun poderoso agente disolvente para muchas sustancias y constituye un medio en elcual tienen lugar todas las reacciones bioquímicas. Los puentes de hidrógeno que seestablecen entre sus moléculas le proporcionen también otras propiedadesespeciales, como su elevada cohesión y su tensión superficial, que se ponen demanifiesto en los fenómenos de capilaridad e interacción con superficies sólidas.Los vegetales superiores absorben una cierta cantidad de agua durante suciclo de desarrollo y producción; la misma que absorbe esta cantidad de agua pormedio de su sistema radicular, por lo que agua requerida debe estar disponible en elsuelo y especialmente en la zona de las raíces. Existe un gran número de factoresque influyen en la cantidad de agua que absorben los diferentes tipos de vegetales.II. OBJETIVO:Determinar la cantidad de agua en un tejido vegetal, después que este a sidocompletamente hidratado.III. MATERIAL DE PRÁCTICA:• Plantas de cualquier especie.• Balanza analítica.• Estufa (temperatura máxima 130°C).• Pincel N° 1.IV. PROCEDIMIENTO:1. Seleccionar la planta con la cual se va ha trabajar, está debe estar en unamaceta. No se debe regar tres días antes de la experiencia.2. Sacar cuidadosamente, la planta completa de la maceta, eliminar todos losvestigios de tierra de las raíces; ayudado con un pincel.3. Pesar la planta, esto será considerado como el peso fresco (Pf).4. Colocar la planta en un recipiente de vidrio que contiene agua de caño. Dejarflotar la planta por 8 horas en un ambiente oscuro.5. Después del tiempo señalado, pesar nuevamente la planta, este será el peso dela masa túrgida (Pt). Antes de pesar secar la humedad de las raíces con papelde filtro.6. Llevar la planta a la estufa, por tres días, a la temperatura de 90 °C., pesarnuevamente y se obtiene la masa seca (Ps).V. RESULTADOS:El contenido relativo de agua (CRA) se determina con la siguiente fórmula:CRA = ( Pf - Ps ) x 100( Pt - Ps )CONTENIDO DE AGUA EN EL SUELO4
  • 5. A. Eneque Puicón Prácticas de FISIOLOGÍA VEGETALI. INTRODUCCIÓNEl contenido de agua en el suelo es un dato indispensable para el cálculo delos aportes de riego. El suelo está formado por partículas, que a su vez puedenformar agregados. Entre estas partículas y los agregados se encuentran espaciosque tienen agua y aire. Específicamente, el tamaño de las partículas y agregadosinfluye de modo notable en el movimiento y las características del agua en el suelo, ypor consiguiente, en efecto que produce en la planta; dado que tanto el agua como elaire son elementos esenciales para el desarrollo de la planta y su distribución en latierra depende de la estructura y de la textura del suelo. La textura del suelo dependedel tamaño de las partículas, distinguiéndose suelos arenosos, francos y arcillosos.En los primeros, predominan partículas de tamaño relativamente grande y en losúltimos, predominan partículas de tamaño pequeño; por lo que un suelo arcillosoretendrá más agua que en un suelo arenoso.El agua en el suelo se encuentra alrededor y entre las partículas y agregadosde partículas. Al respecto, se diferencian los siguientes tipos de agua:- El agua fijada alrededor de las partículas de manera que no está disponible paralas plantas. Si el suelo contiene sólo este tipo de agua, se dice que se encuentraal punto de marchitez y por lo tanto la planta no puede desarrollarse;- El agua que se encuentra alrededor y entre las partículas en una adecuadacombinación agua-aire, de manera que la planta se puede desarrollar en formaóptima. El suelo en estas condiciones, se encuentra a su capacidad de campo.- Si todos los espacios en la tierra se encuentran llenos de agua, se dice que elsuelo se encuentra en su punto de saturación. En esta situación, falta aire en elsuelo. Por esto, la planta no se puede desarrollar.No toda el agua en el suelo está disponible para los cultivos. Para que laplanta pueda hacer uso del agua en el suelo, debe tener a su disposición suficientecantidad de aire. El agua en el suelo, que está a disposición de la planta bajocondiciones óptimas, comprende la cantidad de agua bajo condiciones de capacidadde campo, menos la cantidad de agua fijada, cuando el suelo se encuentra en supunto de marchitez.Agua disponible agua en el suelo bajo condición agua fijada en elsuelopara la planta = de capacidad de campo - a punto demarchitezEsta cantidad representa el agua que la planta puede absorber eficientemente.II. OBJETIVOS• Determinar el contenido de agua en un suelo en base a su peso seco.• Determinar la cantidad de agua que tiene el suelo después de haber sido regado ydesaparecido el agua gravitacional.• Determinar el contenido de agua en porcentaje que queda en suelo cuando unaplanta está marchitada permanentemente.HUMEDAD DEL SUELOI. MATERIAL• 01 Palana5
  • 6. A. Eneque Puicón Prácticas de FISIOLOGÍA VEGETAL• 06 Bolsas plásticas (de 1 k)• 03 Tarros de hojalata perforados por un lado y abierto por el otro lado.• Papel de filtro.• Balanza.• EstufaII. PROCEDIMIENTO:1.- Extraer una muestra de suelo siguiendo las siguientes instrucciones:a) Limpiar el área de trabajo y delimitar una área cuadrada de 30 cm de lado.b) Realizar una kalicata de 30 cm de profundidad.c) Extraer, con una palana la tierra de un lado de la kalicata.d) Depositarlo en una bolsa plástica, rotular la muestra y llevarlo al laboratorio.2.- Separar una parte de la muestra y dejarla secar al ambiente (para determinarluego capacidad de campo). La otra parte de la muestra limpiarla y desmenuzarlabien, luego depositarlo en un tarro de hojalata cuya base se ha perforado ycubierto con papel de filtro, para evitar la salida de partículas de tierra.3.- Pesar el tarro contiendo el papel de filtro y la muestra de suelo.4.- Colocar a secar la muestra en una estufa durante 24 horas a 105 °C.5.- Transcurrido este tiempo dejar enfriar el tarro conteniendo la muestra y pesarlo.6.- Desechar la muestra de suelo y pesar el tarro con el papel.7.- Para determinar la humedad del suelo en base a % aplicar la siguiente fórmula:Peso total del tarro − Peso total del tarro% H = con suelo húmedo con suelo seco X 100Peso total del tarro − Peso total del tarroCon suelo seco más el papelIII. RESULTADOS:Expresarlos en porcentajes para cada tipo de suelo analizado.CAPACIDAD DE CAMPOI. MATERIAL1.0,5 k de muestra de suelo arcilloso, limoso, arenoso y suelo orgánico2.04 cedazo3.04 tarros de hojalata cribados en la base y en el tercio superior. .4.Papel de filtro.5.Balanza.6.EstufaII. PROCEDIMIENTO:1.- Extraer una muestra de suelo tal como se indica en la práctica de Humedad desuelo de cada tipo de suelo designado.2.- Extender una parte de la muestra del suelo sobre una hoja de papel periódico y6
  • 7. A. Eneque Puicón Prácticas de FISIOLOGÍA VEGETALdejarlo secar al medio ambiente.3.- Después que ha secado, extraer las partículas gruesas (como piedras, restos devegetales, etc.) y triturar.4.- Pasar la muestra a través de un cedazo.5.- Colocar la muestra dentro de un tarro, el cual presenta una lámina cribadacubierta con papel de filtro a nivel de sus 2/3 partes.6. Colocar el tarro con la muestra en una bandeja con agua, para que agua asciendahasta humedecer totalmente la superficie superior del suelo.7.- Sacar el tarro de la bandeja, y colocarlo por 15 a 20 minutos en un lugar seco,para que escurra parte del líquido que se encuentra mojando las paredes deltarro y el agua gravitacional y luego pesar.8.- Colocar a secar la muestra de suelo en una estufa durante 24 horas a 105 °C.9.- Transcurrido este tiempo dejar enfriar el tarro conteniendo la muestra y pesarlo.10.- Desechar la muestra de suelo y pesar el tarro con el papel.11.- Para determinar la capacidad de campo (CC), aplicar la siguiente fórmula:Peso total del tarro − Peso total del tarroCC = con suelo húmedo con suelo seco X 100Peso total del tarro − Peso total del tarroCon suelo seco más el papelIII. RESULTADOS:Expresar sus resultados en porcentajes para cada tipo de suelo analizado.PORCENTAJE DE MARCHITEZ PERMANENTEI. MATERIAL DE PRACTICA:• Muestras de suelo.• Bolsas de polietileno• Pabilo.• Tarros agujereados en una base• Papel de filtro• Balanza• EstufaII. PROCEDIMIENTO:1. De las muestras de suelo obtenida para la determinación de la capacidad decampo, se separa una parte (0,250 k), y se coloca en una maceta. Sembrar 1 ó 2semillas de “frejol” (girasol si fuera posible) en la maceta que se preparó con latierra.2. Regar la maceta, conforme sea necesario hasta que las plántulas hayanalcanzado 10 cm de longitud.7
  • 8. A. Eneque Puicón Prácticas de FISIOLOGÍA VEGETAL3. Después, colocar la bolsa dentro de otra bolsa de polietileno sin perforar y cerrarla boca de la bolsa alrededor del tallito con un pabilo teniendo cuidado de noapretarlo demasiado.4. Colocar en observación la plántula; observar diariamente hasta que sean visibleslos signos de marchitez.5. Luego trasladar la maceta a una cámara húmeda por 24 horas y si la plántula NOse recupera, se considera que está en marchitez permanente.• Rápidamente vaciar la tierra de la maceta, separe la plántula y determinar lahumedad del suelo (ver práctica respectiva).• Para determinar el porcentaje de marchitez permanente (PMP) para la plantade maíz en este tipo de suelo aplicar la siguiente fórmula:Peso total del tarro − Peso total del tarroPMP = con suelo húmedo con suelo seco X 100Peso total del tarro − Peso total del tarroCon suelo seco más el papelIII. RESULTADOS:Expresar sus resultados en porcentajes para cada planta utilizada en la experiencia.Hallar el agua disponible para la planta de “maíz” en el tipo de suelo trabajado.Cuestionario1.- ¿Qué importancia tiene la determinación de la capacidad de campo en la irrigaciónde los suelos?2.- Se plantan semillas de “caoba” en tres macetas de igual tamaño, que contienensuelos franco arenoso, franco limoso y franco arcilloso, respectivamente,condicionando las macetas de modo que no haya ninguna pérdida de agua. El aguadel suelo de cada maceta se halla inicialmente en en capacidad de campo. Cuandoalcance el porcentaje de marchitez permanente, ¿Cómo serán, relativamente, loscontenidos hídricos de los diferentes suelos?. Si se hubiese plantado “capirona”,¿sería su respuesta diferente? Sustentar su respuesta.3.- ¿Por qué el contenido hídrico de un terreno franco arcilloso en su capacidad decampo es mayor que el de un terreno franco arenoso en su capacidad de campo?4.- Si se llena un recipiente con 150 g de suelo seco, el que tiene un 30% de sucapacidad de campo, y se echan 150 g de agua en su superficie, ¿Cómo sedistribuirá el agua en el suelo en el punto de equilibrio?5.- ¿Por qué se marchitan las hojas viejas más rapidamente?6. ¿Qué entiende por contenido relativo de agua de una planta?7. ¿Qué inconvenientes presenta esta experiencia?8. ¿Cuál es la experiencia práctica de esta experiencia?9. Cree usted, ¿Qué las respuestas fisiológicas de los vegetales están más correlacionadascon el contenido relativo de agua que con el potencial hídrico? Argumente surespuesta.¿Qué entiende por contenido relativo de agua de una planta? Y que es loque expresa.10. Cree Ud. ¿qué las respuestas fisiológicas de los vegetales están más correlacionadoscon el contenido relativo de agua que con el potencial hídrico? Sustente surespuesta.8
  • 9. A. Eneque Puicón Prácticas de FISIOLOGÍA VEGETAL11. ¿Cuál es la experiencia práctica de esta experiencia?MEDICIÓN DE LA TRANSPIRACIÓNI. INTRODUCCIÓNLas plantas aéreas no retienen sino una pequeña porción del agua queabsorben y que pasa a través de ellas a lo largo del ciclo de su vida. Sin cesar estánabsorbiendo grandes cantidades de agua a partir del suelo, agua que estransportada a lo largo de la planta y que sale después a la atmósfera sin haberintervenido en ninguna función aparente. Una de las curiosidades de la Naturalezaes la terrible ineficacia de la economía del agua en las plantas. Las plantas pierdenagua sobre todo en forma de vapor, a través de un proceso llamado transpiración.La transpiración o pérdida de agua en estado vapor por la planta es unfenómeno común a todas las plantas terrestre. La evaporación del agua en las hojasproporciona la mayor parte de la energía para el movimiento del agua, dado queestablece el gradiente de potencial hídrico. La magnitud de transpiración es muyconsiderable. Una planta de maíz pierde unos 200 kg de agua por transpiracióndurante un ciclo de vida normal. Un árbol de envergadura media puede perderdurante un mes de verano unos 5,000 kg de agua. La magnitud de transpiracciónvaría mucho de unas plantas a otras; frente a los 2 ó 3 K de agua que pierde unaplanta de maíz en un día, un cactus grande puede perder en ese mismo período solo25 g. Esta gran variación sugiere que las plantas deben usar muy diversos métodospara controlar la transpiración.Una parte de la superficie epidérmica de la hoja está constituida por un grannúmero de poros llamados estomas. Los poros estomáticos se abren a los espaciosintercelulares de la hoja y el medio externo. A parte de la transpiración estomática, elagua se pierde también en forma de vapor, directamente a partir de la superficie delas hojas y de los tallos herbáceos, y por las lenticelas, pequeñas aberturasexistentes en el tejido suberoso, que recubre los tallos y las ramas. La primera recibeel nombre de transpiración cuticular, y la segunda el de transpiración lenticular. Lacantidad de agua perdida a través de la transpiración cuticular y lenticular esinsignificante en comparación con la cantidad de agua perdida por transpiraciónestomática.MÉTODOS DE LA PESADASII. OBJETIVODeterminar la intensidad de la transpiración de acuerdo aun tiempo transcurrido y enbase a la determinación de la pérdida de peso de las plantas que transpiran.III. MATERIAL DE PRACTICA• Plántulas de especies forestales, o cualquier otra.• Balanza analítica.• Bolsa de polietilenoIV. PROCEDIMIENTO1. Regar las plantas, en estudio, que se encuentran en bolsas antes iniciar lamedición de la transpiración.2. Cubrir las bolsas con las plantas con bolsas de polietileno, cerrando la bolsaalrededor del tallo de la planta.9
  • 10. A. Eneque Puicón Prácticas de FISIOLOGÍA VEGETAL3. Efectuar pesadas sucesivas de la bolsa con la planta cada hora.4. La pérdida de peso entra la primera pesada y las sucesivas indican la intensidadde la transpiración por cada 2 horas.VI. RESULTADOS:Los resultados pueden expresarse mediante una gráfica, en la cual la coordenadacorresponde a la cantidad en gramos de agua perdida por transpiración y en laabcisa el tiempo transcurrido.DISTRIBUCIÓN DE ESTOMAS E ÍNDICE ESTOMÁTICO. TÉCNICA DE IMPRESIÓN.I. OBJETIVO- Dominar la técnica de impresión de estomas y determinar el índice estomáticoen diferentes especies de plantas.II. MATERIAL DE PRACTICA• Plantas de especies de cultivos, forrajes u árboles.• Portaobjetos y cubreobjetos.• Pinzas pequeñas.• Barniz transparente para uñas.• Microscopio.IV. PROCEDIMIENTO1. Cortar y limpiar la hoja de la especie que va ha trabajar.2. Coloque una película delgada de barniz de transparente de uña de buena calidady de secado rápido, con un pincel de aproximadamente 1 cm2.3. Espere unos 30 minutos para que la película seque.4. Después, con pinzas, desprenda la película plástica que se formó y colóquelasobre el portaobjeto cuidando que la superficie que estuvo en contacto con laepidermis de la hoja quede hacia arriba, coloque el cubreobjeto.5. Observe al microscopio.V. RESULTADOS:Los resultados pueden expresarse mediante la siguiente la siguiente fórmula:Indice estomático = _____Número de estomas por unidad de área__________ X 100N° de estomas por unidad de área +N° de cél. Epid. por unidad de áreasMEDIDA DE LA TRANSPIRACIÓN POR MEDIO DEL PORÓMETROI. OBJETIVO- Diseñar un porómetro para medir la transpiración en una planta.- Determinar la intensidad de la transpiración de acuerdo aun tiempo transcurrido yen base a la determinación de la pérdida de peso de las plantas que transpiran10
  • 11. A. Eneque Puicón Prácticas de FISIOLOGÍA VEGETALII. MATERIAL• Plantas adultas de frejol u otraplanta apropiada.• 01 navaja• 01 manguera de goma (50 cm)• 01 pipeta (10 ml)• 01 cronómetro• 02 soportes• 01 matraz (100 ml)III. PROCEDIMIENTO:1. Utilice plantas túrgidas.2. Haga un corte bajo el agua en la base del tallo o rama e insértela inmediatamente enla manguera de goma. Procure que quede una burbuja de aire o que el agua de lapipeta se estabilice en una porción legible.3. Señale su momento cero con un cronómetro y anote a intervalos la cantidad de aguaque consume.4. A medida que la planta transpira, esta absorbe el agua del porómetro y la intensidadtranspiratoria se puede medir por la velocidad de desplazamiento de la burbuja o anivel del agua en la respectiva columna del porómetro.5. Seleccione aquellos factores que pueden aumentar la tasa transpiratoria, tales como:luz difusa, luz intensa, viento fuerte, humedad relativa, estomas cerrados, etc. Paracada factor seleccionado, indique como actúa sobre la transpiración.IV. RESULTADOSExprese sus resultados midiendo el área foliar y trace una gráfica de ml de H2O decm2 de hoja, contra el tiempo.PERDIDA DE AGUA POR PROCESOS DE GUTACIÓNI. OBJETIVO:Demostrar la pérdida de agua por el proceso de gutaciónII. MATERIAL- Plántulas de maíz o tomate, sembradas en pequeñas macetas.- Campanas de vidrio.III. PROCEDIMIENTO:1. Siembre semillas de maíz o tomate en macetas pequeñas y deje germinar.2. Cuando las plántulas tienen dos a cuatro hojitas riegue bien la maceta y cubra todoel conjunto con una campana de vidrio.IV. RESULTADOS:Observar a las 24 horas o más la aparición de gotas en las hojasCuestionario¿Qué diferencias hay entre el rocio y la gutación?¿A que se debe la aparición de gotas en la hojas?¿Se requiere condiciones especiales para que ocurra este fenómeno?¿Podrían estos resultados coincidir con los resultados de campo?. ¿Por qué?Explique por que se dice: “que la transpiración es un mal necesario”.11
  • 12. A. Eneque Puicón Prácticas de FISIOLOGÍA VEGETALASCENSO DEL AGUA A LAS PLANTASI. INTRODUCCIÓNEl agua puede subir a una altura apreciable en un tubo capilar gracias latensión superficial del líquido. En un tubo de vidrio de 0.01 mm de diámetro el agua,por capilaridad puede subir hasta unos 3 m de altura. El diámetro de los elementosconductores se suele hallar entre los 0.01 mm de las traqueidas de lasgimnospermas y los 0.2 mm de las tráqueas de los grandes vasos de los árboles conanillos porosos. La teoría tensión-cohesión, es la que mejor explica el transporte deagua, desde la raíz hasta las hojas y se basa en los siguientes fenómenossuficientemente demostrados:1. El agua manifiesta unas elevadas fuerzas de cohesión y cuando se encuentranconfinadas en tubos pequeños, con paredes mojables, pueden ser sometidas atensiones muy negativas (desde -3,0 hasta posiblemente-30,0 MPa o más) antesde que se rompan las fuerzas que mantienen unida la columna de agua.2. El agua está fuertemente ligada, por fuerzas de adhesión, a las paredes de lascélulas del mesófilo, de donde se produce la evaporación.3. El agua de las plantas está conectada, por las paredes celulares saturadas deagua y constituye un sistema continuo desde el suelo hasta la atmósfera.4. Cuando se evapora el agua de cualquier parte de la planta, la reducción delpotencial en la superficie transpirante provoca el movimiento del agua, por elxilema, hasta la zona de evaporación. Esto reduce la presión hídrica del agua enel xilema; si la perdida de agua es mayor que la absorción, la presión sobre elagua del xilema puede llegar por debajo del cero y convertirse en una presiónnegativa o tensión.5. La tensión provocada se transmite por el sistema hidrodinámico hasta las raíces,donde reduce el potencial hídrico y provoca la afluencia de agua desde el suelo.La transpiración crea un gradiente de potencial hídrico a través del mesófilofoliar, que provoca que el agua desaparezca en los extremos de los nervios foliares.La pérdida de agua a ese nivel crea una tensión en las columnas del xilema, cuyamagnitud depende de la intensidad respiratoria. La reducción en el potencial hídrico anivel de la superficie transpirante foliar será transmitida a través del xilema hasta lasraíces, donde provoca que el agua fluya desde el suelo hacia el interior variando lavelocidad de absorción con el nivel de tensión desarrollada. En tales condiciones, secrea un flujo de masa continuo desde el suelo, vía raíces, tallos, y hojas hasta laatmósfera exterior.Se ha calculado que para que suba el agua en árboles bajo condiciones demáxima transpiración, se necesita una tensión comprendida entre -0,015 y -0,02 MPapor metro de altura. Este valor representa la tensión necesaria para contrarrestar elefecto hidrostático de la gravedad, así coma para superar la resistencia al flujo en elinterior de los estrechos conductos xilemáticos. Por lo tanto, en los árboles más altos(< 120 m), una tensión de -2,4 MPa (-0,02 x 120) sería suficiente para subir el aguadesde el suelo a la copa.ESTRUCTURAS ANATÓMICAS QUE INTERVIENEN EN EL TRANSPORTE DE AGUAI. OBJETIVOObservar el tejido vascular (xilema y floema) en diferentes órganos de las plantas(raíz, tallo y hoja).II. MATERIAL• Raíz, tallo y hoja de vegetalesde interés en el estudio.• Navajas nuevas.• Láminas porta y cubreobjetos.• Microscopio.• Fluoroglucina al 2% en alcohol.• Etanol al 95%.• Ácido clorhídrico concentrado.12
  • 13. A. Eneque Puicón Prácticas de FISIOLOGÍA VEGETALIV. PROCEDIMIENTO:1.- Haga un corte transversal lo más delgado que sea posible de raíz, tallo u hoja.2.- Coloque los cortes en portaobjetos y añada una gota de fluoroglucina al 2% yagregue una dos gotas de ácido clorhídrico concentrado y deje reposar durantedos minutos aproximadamente.3.- Transcurrido este tiempo coloque el cubreobjeto.4.- Observe en el microscopio.IV. RESULTADOSObserve los tejidos que se tiñen de rojo.ASCENSO DEL AGUA A LAS PLANTASI. OBJETIVODemostrar que el ascenso de agua en las plantas se puede explicar en la mismamanera que el movimiento de agua en un sistema físico.III. MATERIAL• Soporte universal.• Probeta.• Manguera capilar de 0.1 mm dediámetro.• Copa porosa.IV PROCEDIMIENTO:1. Arme el dispositivo siguiendo las instrucciones del profesor.2. Pegue la capa porosa a la manguera capilar del largo que desee. Compuebe queforma un continuo, sumergiendo la parte libre de la manguera en agua ysuccionando por la copa porosa.3. Coloque la parte libre dentro de la probeta graduada y la parte de la copa porosasosténgala tan alto como sea posible con las pinzas del soporte.4. Llene la probeta con agua, la columna de la manguera y la copa porosa porsucción.5. Una vez logrado esto, marque el nivel del agua en la probeta.6. Tome lecturas de la pérdida de agua cada dos horas.7. Cree condiciones extremas para favorecer el desprendimiento más rápido demoléculas de agua de la copa porosa, sea mediante un ventilador oincrementando la temperatura del lugar.V. RESULTADOSAnote la velocidad con que el agua es absorbida y desprendida. Elabore gráficos condatos que muestren la pérdida de agua por la capa porosa, debido a los diferentestratamientos que haya establecido.13