Fisiología vegetal, Ascenso del Agua en Plantas

Universidad San Francisco de Quito

Nombre: José Carlos Andrade
Código: 00112797
Fecha: 17 de marzo de 2013
Biología para ingeniería
Ecología
Profesor: Esteban Suárez

Transporte del agua dentro de las plantas
El transporte de agua dentro de las plantas es difícil de explicar, ya que no existe un mecanismo de bombeo de agua dentro de las plantas, y la utilización de energía es mínima,o nula. Para explicar este proceso necesario para la vida de las plantas es necesario estudiar su fisiología. La teoría que es más aceptada por la comunidad científica es la del potencial hídrico de las plantas.
El potencial hídrico se deriva de la fórmula de potencial químico, que es el cambio de energía libre que se produce por agregar una cantidad unitaria de una sustancia. La fórmula paracalcular el potencial químico es:

En la que representa el potencial químico de una sustancia , es la constante de los gases, es la temperatura medida en Kelvin y es la actividad de la sustancia, que es la corrección de la concentración .
Para una solución, el potencial químico es igual a la suma del potencial químico de la sustancia pura, la fórmula de potencial químico y el producto dela presión y el vapor que afectan al potencial químico (VP). El volumen es el volumen ocupado por un mol de la especie química (). Entonces se puede escribir la fórmula de la siguiente manera:

Donde es el potencial químico del agua pura. Para soluciones muy diluidas el potencial químico de la solución es igual al potencial químico del solvente puro, y se puede cambiar la presión por unidadesde presión osmótica, entonces se puede reordenar la ecuación de la siguiente manera:

Para el agua el valor de es 1 por conveniencia y si se relacionan las ecuaciones anteriores se puede llegar a la expresión de:

Que es igual a

Para los fisiólogos, el valor de la diferencia de los potenciales químicos sobre el volumen representa el potencial hidrostático de la planta, entonces se puedeescribir la ecuación como

Donde P es la presión hidrostática y es la presión osmótica .
Una solución aislada no puede tener una presión osmótica, lo único que puede tener es una potencial presión osmótica que se simboliza con y su valor es igual al de la presión osmótica pero con magnitudes contrarias . Igualmente la presión para una solución se puede representar como un potencial depresión, pero este es igual a la presión real del sistema , por lo que la fórmula de potencial hídrica se puede representar como

El potencial de presión puede ser positivo, negativo o igual a cero, ya que puede haber un aumento de presión u una disminución de la misma, causando así una tensión. Por otro lado, el potencial osmótico solo puede tener valores de cero o negativos ya que al añadirsolutos siempre disminuye el potencial hídrico por debajo del que tiene el agua. Las unidades en las que se mide el potencial hídrico es MPa .
Esta última fórmula, sin embargo, está incompleta, ya que existen otros factores a tomar en cuenta para el ascenso del agua dentro de una planta, estos factores son el potencial mátrico () y el potencial gravitatorio ().El potencial gravitatorio es el queactúa bajo la influencia del campo gravitatorio, pero no se lo toma en cuenta en plantas con tamaño menor a 10 metros de altura, sin embargo para los ceibos de la Amazonía podría representar un factor clave. El potencial mátrico es representa el grado de retención del agua por interacción con matrices sólidas o coloidales (material coloidal del suelo y paredes celulares) (Graff, s.f.). La fórmulafinal sería:

Esta fórmula es válida para sistemas suelo-planta-atmósfera, entonces, el agua siempre ingresa por las raíces, ya que es la única parte de la planta que puede absorber el agua por efecto de ósmosis, y como la atmósfera tiene el potencial hídrico más bajo, el agua que llegue a las hojas se va a evaporar, o la planta la va a transpirar. Esto significa que el cambio de potencial...