Universidad Centroccidental
Lisandro Alvarado
Decanato de Agronomía
Departamento de Ciencias Biológicas
Fisiología Vegetal
Tema 2
Relaciones Hídricas
en la planta
Potencial Hídrico es una medida
cuantitativa de la energía libre del
agua
La energía libre de un sistema da la
capacidad del sistema para realizar
trabajo
En el sistema vegetal, trabajo es
movimiento
Ingº Agrº María Elena Arboleda
Junio-05
El valor del potencial del agua pura,
al nivel del mar y a la presión
atmosférica normal, es cero
El máximo valor que
potencial hídrico es cero
toma
el
En las plantas el valor del potencial
hídrico es negativo
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
Unidades en que se expresa el potencial
hídrico
Fisiológicamente, el potencial hídrico se
mide en unidades de presión
La unidad estándar
MegaPascal
para
el
Ψ
es
el
1 atmósfera = 1,013 bar
= 0,1013 Mpa
= 1,013 Pa
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
Componentes del potencial hídrico
 Potencial
de solutos u osmótico Ψs
 Potencial de presión Ψp
 Potencial mátrico Ψm
 Potencial de gravedad Ψg
Ψ = Ψs+Ψp+Ψm+Ψg
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Potencial de soluto u osmótico
Ψs; ΨЛ




Variación del potencial hídrico debido a la
presencia de solutos
En la célula siempre es negativo
Cuando una solución se concentra, el
valor del potencial de soluto disminuye
(se hace menos negativo)
Los solutos le restan energía libre al agua
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Potencial de presión Ψp





Variación del potencial hídrico debido a la
presión que ejerce el agua dentro de las
células
Se refiere a la presión de turgor
Tiende a presionar o acercar las moléculas
de agua
Generalmente en las células vegetales tiene
signo positivo
Aumenta la energía libre del sistema cuando
es positivo y la reduce si es negativo
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Potencial mátrico Ψm




Variación del potencial hídrico debido a la
tendencia de los sólidos a adsorber
(retener) el agua
Le resta energía libre al agua, disminuye
el potencial hídrico
Tiene valor negativo
Muy importante en tejidos deshidratados,
semillas, células de paredes muy
gruesas, suelos
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Potencial de gravedad Ψg




Variación del potencial hídrico debido a la
gravedad
Depende de la altura donde se encuentre
el agua en relación a un nivel de
referencia
Una distancia vertical de 10m se traduce
en un cambio de 0,1 Mpa en el Ψ
En las células vegetales se obvia por que
su efecto es insignificante en comparación
con otros componentes
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El potencial hídrico del agua es afectado
principalmente por tres factores:
 Temperatura: al aumentar la temperatura
aumenta el potencial hídrico por que
aumenta la energía cinética de las
moléculas de agua
 Presión: la presión aumenta el potencial
hídrico
 Concentración de solutos: Al aumentar la
concentración de solutos disminuye el
potencial hídrico

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Para recordar

El máximo valor del potencial hídrico es cero

El potencial hídrico siempre es un numero
negativo, a excepción del agua pura

El potencial de solutos siempre es negativo y le
resta energía libre al agua

El potencial de solutos del agua pura es cero

El potencial de presión es positivo en células
vivas y sanas; negativo en células del xilema en
condiciones de transpiración y es cero cuando la
célula está plasmolizada
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Junio-05
IMPORTANCIA DEL POTENCIAL HIDRICO
 Determina la dirección y magnitud del
flujo del agua
 Indica el grado de hidratación de los
tejidos
El potencial hídrico afecta todos los
procesos fisiológicos
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Movimiento del agua en las
células vegetales
Ψc = Ψs+Ψp
El agua se mueve siempre de donde hay un mayor
potencial hídrico hacia un menor potencial hídrico (más
negativo)
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Diagrama de Hofler
Ψc = 0
Ψp =-Ψs
Ψc = Ψs+0
Plasmólisis
+
Turgencia

Cuando un tejido vegetal se encuentra en contacto con
un medio que lo rodea, las células se pueden
encontrar en tres estados osmóticos dependiendo de
cual sea el potencial de solutos del medio externo

El Ψs del medio sea mayor (menos negativo) que
el de la célula (medio hipotónico)

El Ψs del medio es igual al de la célula (medio
isotónico)

El Ψs del medio sea menor (más negativo)que el
de la célula (medio hipertónico)
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Medio Hipotónico




La concentración de solutos en el medio es
menor que en la célula. En consecuencia:
1. El potencial de solutos en el medio es
mayor que el de la célula
. El potencial hídrico en el medio es mayor
(menos negativo) que el de la célula
3. El agua se mueve del medio a la célula
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Medio Isotónico





La concentración de solutos en el medio es
igual que en la célula. En consecuencia:
1.El potencial de solutos en el medio es
igual que el de la célula
2. El potencial hídrico del medio es igual
que el de la célula
3. El agua se mueve de la célula al medio
en la misma magnitud que del medio a la
célula
4. Movimiento neto del agua es cero
Medio Hipertónico




La concentración de solutos en el medio
es mayor que en la célula. En
consecuencia:
1. El potencial de solutos en el medio es
menor (más negativo) que el de la célula
2. El potencial hídrico en el medio es
menor (más negativo) que el de la célula
3. El agua se mueve de la célula al medio
porque su potencial hídrico es mayor
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El agua se mueve
libremente a través de
la pared y membrana
celular pero los solutos
no (Osmosis)
Agua Pura
¿ Como varía el potencial
hídrico
de
una
célula
plásmolizada si se sumerge
en agua pura?
Agua Pura
Ψs = 0 MPa
Ψp = 0
Ψ = Ψs + Ψp = 0
Ψs = - 0,732 MPa
Ψp = 0 MPa
Ψ = - 0,732 MPa
Ψs = - 0,732 MPa
Ψp = 0,732 MPa
Ψ=0
Ψs = - 0,732 MPa
Ψp = 0 MPa
Ψ = - 0,732 MPa
Solución de Sacarosa
Ψs = - 0,244 MPa
Ψp = 0
Ψ = Ψs + Ψp
=
Ψs = - 0,732 MPa
Ψp = 0,488
Ψ =
Célula turgente
Ψs = - 0,732 MPa
Ψp = 0,488 MPa
Ψ = - 0,244 MPa
Solución de Sacarosa
Ψs = - 0,732 MPa
Ψp = 0
Ψ = Ψs + Ψp
= (-0,732-0) = -0,732 MPa
Ψs = - 0,732 MPa
Ψp = 0 MPa
Ψ=
.
Si una célula completamente turgente se
coloca en un medio hipertónico de sacarosa
(Ψ= - 0,6) como será el movimiento de
agua? Cual será el Potencial hídrico de la
célula al alcanzar el equilibrio ¿?. Explique
2
Volumen celular relativo Ψ (MPa) Ψs (Mpa) Ψp (Mpa)
0,9 (Plásmolisis)
-1.6
-1.6
0
1,1
-1.0
-1.3
0.3
1,15
-0.67
-1.27
0.6
1,25 (Turgencia)
0
-1.17
1.17
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Junio-05
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Junio-05
Movimiento del AGUA EN EL SUELO



CAPACIDAD DE CAMPO (CC): contenido de agua que queda en
el suelo luego de ser saturado con agua (riego, precipitación) y
haber drenado libremente perdiendo el agua gravitacional
Ψm= máximo
PUNTO DE MARCHITES PERMANENTE (PMP): contenido de
agua donde el potencial hídrico edáfico es tan negativo que las
plantas no recuperan su turgidez, aun cuando el proceso de
transpiración haya cesado.úmeda)
Movimiento del AGUA EN LA PLANTA
En el continuo suelo-raizplanta-atmófera
El agua se mueve de
mayor a
Menor potencial hídrico
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Tema 2 Relaciones Hídricas a nivel celular (3