7/30/2019 Tema 5. Transpiracion

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Tema 5

Transpiracin

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Objetivo

Comprender que la transpiracin es lafuerza impulsora de la ascensin de

agua por la planta, y cmo se hallasometido a control para compensar lasprdidas de agua con las necesidades

fotosintticas.

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Contenido

Introduccin

Concepto y magnitud de latranspiracin

Movimientos estomticos

Factores que afectan a la aberturaestomtica

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Introduccin

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En la planta se produce la absorcin de grandescantidades de agua, su transporte a travs de la

misma y la emisin de vapor de agua hacia laatmsfera por la TRANSPIRACIN

PROBLEMA

Las plantas deben hacer frente a dos demandasopuestas:Transporte de agua y nutrientesIntercambio de gases (respiracin y fotosntesis)

SOLUCINRegulacin de las aberturas estomticas.

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Transpiracin

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Concepto

Prdida de agua en la planta enforma de vapor, principalmente, porlas hojas.

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El vapor de agua difunderpidamente en el aire

La transpiracin se puede considerar como un

proceso de difusin

T=L2/Ds; T=(10-3m)2/2,4x10-5m2s-1= 0,042 s

*Una molcula de glucosa tardara 32 aos en desplazarse 1 m

en agua

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La transpiracin desde la hojadepende de dos factores

La diferencia de concentracin de

vapor de agua entre la hoja y el aireLas resistencias a la difusin

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Vapor de agua

Localizacin Humedad

relativa

Concentracin

(mol/m3

)

Potencial

(MPa)Espacios areos (25C)

Poro estomtico (25C)

Fuera poro estomtico

(25C)

Masa de aire (20C)

0.50

0.47

0.95

0.99

1.27

1.21

0.6

0.5

-1.38

-7.04

-103.7

-93.6

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Efecto de la temperatura sobre la [H2O](g)

La fuerza conductora para la prdida de vaporde agua de la hoja es la diferencia en Cva yesta diferencia depende de la temperatura.

HR Cva

(molm-3)

A 20C 99.3 0.95

A 32C 50 1.87

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La prdida de agua tambin estregulada por las resistencias en la ruta

Resistencia estomtica de la hoja

Resistencia de la capa estacionaria

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Efecto del viento en la transpiracin

El aire en movimiento hacedescender el flujo limitado por laresistencia de la capa estacionaria.

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Factores que afectan

a la transpiracin

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AMBIENTALES Radiacin

Temperatura Dficit de presin de vapor Velocidad del viento

Suministro de aguaENDGENOS rea foliar Estructura y exposicin foliares Resistencia estomtica Capacidad de absorcin del sistema radical

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Movimientos

estomticos

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Al conjunto de clulas oclusivas o guarda y

acompaantes se le denomina aparato estomtico.

El estoma consta de un poro u ostiolo rodeado dedos clulas oclusivas o guarda.

Las paredes celulares de las clulas guarda tienencaractersticas especializadas

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Mecanismo de

apertura y cierre

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Modelo quimiosmtico:

Los estomas cambian de tamao porque las clulas oclusivas cambiande turgencia a consecuencia de cambios activos en su potencialosmtico.

ETAPASBombeo activo de H+ procedentes del agua mediante la ATP hidrolasaprotnica ligada a membrana.

Aumenta el pH interno y desciende el externo/ El potencial interno de

membrana se hace ms negativoENTRADA DE K+ DE FORMA PASIVA A TRAVES DECANALES MUY SELECTIVOS QUE SE ABREN A MEDIDAQUE EL POTENCIAL DE MEMBRANA SE HACENEGATIVO

Aumento del Cl- en el interior por gradiente de pH paracompensar el K+: Intercambio por OH- // Cotransporte con H+

AUMENTO DE MALATO: a medida que aumenta el pHintracelular aumenta la PEP carboxilasa que fija CO2 dando

OAA que se reduce a cido mlico.

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I. Acumulacin de malato a partir de la

hidrlisis del almidnII. Acumulacin de sacarosa a partir de lahidrlisis del almidn

III. Acumulacin de sacarosa a partir de lafijacin de carbono fotosinttico IV. Acumulacin de sacarosa apoplstica

Rutas osmorreguladoras en las

clulas guarda

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De dnde procede el ATP quealimenta la bomba protnica?

Fotofosforilacin en cloroplastos:

intensidades de luz media-alta. Fosforilacin oxidativa (respiracin):

puede actuar en oscuridad.

Fotosistema accionado por luz azul:intensidades de luz bajas (sombra oamanecer)

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Control estomtico

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C02

Bajas concentraciones de CO2intercelular estimulan la aberturaestomtica

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LA LUZ

La radiacin PAR inicia la fotosntesis,disminuyendo el CO2 intercelular y

estimulando la abertura estomtica(efecto indirecto).

Proporciona ATP para el funcionamiento

de la bomba protnica mediantefotofosforilacin.

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La luz del azul modula laosmorregulacin de la clula

guarda estimulando:Bombeo de protones

Sntesis de solutos orgnicos

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La diferencia de presin de vaporentre la hoja y el aire provoca elcierre estomtico al medioda

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Consecuencias del dficit hdrico

Descenso de la turgencia foliar que inhibe

la expansin celular Aumento de la tensin en el xilema y con

ello el riesgo de cavitacin

Inhibicin de la fotosntesis por reduccinde suministro de ATP y fijacin de CO2

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Cierre estomtico ligado adficit hdrico mediado porAcido abscsico (ABA)

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-El potencial hdrico disminuye amedida que el suelo se seca

-El contenido en ABA aumenta

-La resistencia estomtica aumenta

l ABA l di l i d l i

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l ABA es una seal radical que induce el cierrede estomas en condiciones de estrs hdrico

-Durante el estrs hdrico, la savia del xilemaligeramente alcalina, favorece la disociacin deABAH en ABA-

-Como el ABA- no pasa fcilmente a travs de lasmembranas, en condiciones de estrs hdrico, llegams ABA a las clulas guarda.

-La acidez de la savia del xilema favorece laincorporacin de la forma no disociada del ABA(ABAH) a las clulas del mesfilo.

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Cmo acta ABA? ABA se une a un receptor en la membrana

plasmtica de la clula oclusiva y provoca

1. Aumento en Ca++ citoslico proveniente de

vacuola 2. Aumento de 0.3 unidades de pH en el

citoplasma. Ello ocasiona salida de iones K+ y anionesequilibrantes de la vacuola y hacia el exterior celular.

La prdida de iones provocan la prdida deturgencia de las clulas oclusivas y el cierre de

estomas

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Produccin de materia seca por unidad deagua transpirada

Las plantas C4 doblan a las plantas C3 amedida que aumenta la temperatura

Eficiencia transpiratoria

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Rol histrico del

estoma

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Presencia de estomas cuando se necesita

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Diversificacin en plantas

Transporte de agua y nutrientes aplantas de porte elevado (rboles)

Proteccin contra la cavitacin(estomas cerrados)

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Medida de la

transpiracin

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Mtodo gravimtrico

Lismetros (poco manejables) Mtodo de Winkler (potmetro)

Determinacin de la prdida de vapor deagua (diferencia en la humedad relativa entreel aire entrante y saliente en una cmaracerrada)

Estimaciones de la velocidad del flujo de savia