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.