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Agua en la planta

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como se mueve el agua en la planta

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Agua en la planta

  1. 1. EL AGUA EN LA PLANTA 4. Movimiento de agua en el xilema, la raíz y el suelo.
  2. 2. ¿Qué ocurre en las células de las hojas durante la transpiración?
  3. 3. Radio de curvatura Presión hidrostática (micrómetros) (Mpa) __________________________________ 0,01 -15 0,5 -0,3 0,05 -3 ______________________________________ Retención del agua en las paredes celulares. aire
  4. 4. <ul><li>Evaporación desde la capa de agua que baña las paredes. </li></ul><ul><li>2) El potencial mátrico en las paredes se hace más negativo. </li></ul><ul><li>3) Por cohesión entre moléculas de agua se transmite la tensión a toda la columna de agua. </li></ul>
  5. 5. La tensión se transmite al xilema
  6. 6. MOVIMIENTO DE AGUA EN EL XILEMA
  7. 7. Flujo masal <ul><li>La fuerza motriz es el gradiente de presión entre dos puntos. </li></ul><ul><li>Es mayor si el radio del tubo es mayor </li></ul><ul><li>Es menor si el agua es más viscosa (bajas temperaturas) </li></ul><ul><li>Ecuación de Poiseullie . </li></ul><ul><li>Es el mecanismo predominante en el transporte de agua a larga distancia. </li></ul>
  8. 8. <ul><li>El agua se mueve por: </li></ul><ul><li>Difusión en fase vapor </li></ul><ul><li>Difusión en fase líquida </li></ul><ul><li>Mezclado turbulento </li></ul><ul><li>Flujo masal </li></ul>
  9. 9. MOVIMIENTO DE AGUA EN EL XILEMA Flujo masal. Pared de célula del xilema Célula del xilema Molécula de agua Adhesión Cohesión
  10. 10. Ecuación de Hagen-Poiseuille para el movimiento de líquido en un capilar: VELOCIDAD r es el radio, Δ p es la caída de presión entre los dos extremos, η es la viscosidad dinámica L la longitud característica a lo largo del eje z .
  11. 11. Vasos xilemáticos de arabidopsis Xilema de una gimnosperma Vasos Traqueidas
  12. 12. Las velocidades máximas del flujo xilemático en árboles suelen estar entre 0,2 y 1,7 mm por segundo
  13. 13. Sonda de presión, permite medir el estado hídrico en células individuales En árboles se necesitaría una tensión de alrededor de -0,02 Mpa por metro de altura para lograr que el agua suba
  14. 14. Cuando la columna de agua está sometida a tensiones muy altas pueden formarse burbujas de aire en el xilema Cavitación: ruptura de la continuidad de la columna de agua. Embolia: formación de burbujas de aire.
  15. 15. -9 grados centígrados durante la noche Al congelarse el agua en el xilema se separa el aire y causa embolia
  16. 16. Puntuaduras de Betula nigra Puntuaduras con torus en la traqueida de una gimnosperma Las puntuaduras permiten el pasaje de agua y no del aire, evitando que la burbuja se expanda y permitiendo que el agua siga circulando
  17. 17. MOVIMIENTO DEL AGUA EN LA RAÍZ
  18. 18. Absorción de agua por la raíz
  19. 21. Zona de máxima absorción de agua por la raíz
  20. 22. MOVIMIENTO DEL AGUA EN EL SUELO
  21. 23. A medida que el suelo se seca el agua queda más fuertemente retenida SUELO SATURADO: POROS LLENOS DE AGUA Agua retenida por capilaridad entre partículas Agua retenida por adsorción alrededor de las partículas Poros con aire, agua removida por gravedad Agua retenida fuertemente, no disponible para las plantas
  22. 24. A medida que el suelo se seca el agua queda más fuertemente retenida: curva de retención hídrica Capacidad de campo: agua retenida luego del drenaje. -0.03 MPa Punto de marchitez permanente: Rango en el que la planta llega a marchitez irreversible y no puede absorber más agua. Ejemplo: -1.5 MPa
  23. 25. La curva de retención hídrica depende de la textura Arena: 20 a 2000 µm Limo: 2 a 20 µm Arcilla: <2 µm
  24. 26. CURVA DE RETENCIÓN HÍDRICA
  25. 27. Movimiento de agua en el suelo Flujo masal = Conductividad hidráulica x gradiente de presión (La entrada al simplasto es por difusión y puede estar afectada por la salinidad del suelo)
  26. 28. El gradiente de presión disminuye con la caída en el contenido hídrico o potencial agua Agua retenida por capilaridad entre partículas Agua retenida por adsorción alrededor de las partículas Poros con aire, agua removida por gravedad Agua retenida fuertemente, no disponible para las plantas
  27. 29. La conductividad hidráulica del suelo disminuye fuertemente con la caída en el contenido hídrico o potencial agua (-) Arena: poros más grandes, mayor ruptura de la continuidad del hilo de agua
  28. 30. 1 2 3 4 Distancia desde el eje de la raíz (cm) Potencial agua del suelo (MPa) -0,5 MPa) -1,5 MPa En suelos secos el potencial agua cae más marcadamente cerca de la raíz
  29. 31. La capacidad de absorción de agua por la planta depende de la dimensión y distribución de su sistema radical
  30. 32. Efectos de la edad (algodón)
  31. 33. Arquitectura
  32. 34. Smilacina stellata Sombra Sol Efectos del ambiente
  33. 35. ¿La disponibilidad de agua en el suelo condiciona el desarrollo de raíces laterales nuevas o elongación de las existentes hacia sitios con mas agua (hidrotropismo)?
  34. 36. Efecto del manejo: Piso de arado
  35. 37. PRESIÓN POSITIVA EN EL XILEMA
  36. 38. Generación de presiones positivas en el xilema de la raíz Condiciones: -Transpiración muy baja o nula -Alta temperatura en el suelo -Disponibilidad de nutrientes en el suelo Proceso: -Se absorben nutrientes minerales del suelo -Baja el potencial osmótico en el xilema -Entra agua al xilema y genera presión positiva.
  37. 39. Gutación: Consecuencia de la presión positiva en la raíz Condiciones: muy baja transpiración, alta absorción de iones

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