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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