TRANSPORTE POR EL XILEMA

TRANSPORTE DE SOLUTOS POR EL XILEMA

UNIVERSIDAD DE PAMPLONA

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS

PROGRAMA DE INGENIERÍA AGRONÓMICA

FISIOLOGÍA DE LA PRODUCCIÓN VEGETAL

AUTOR: Juvenal Díaz Mercado Cód. 1050546629

En la práctica realizada se trato de explicar de manera experimental el transporte de agua y nutrientes a través del xilema, en cuanto a la absorción pasiva y activa. En el experimento se sometieron plantas de tallos traslucidos (familia de las labiadas) en diferentes soluciones de colorantes como eosina, azul de metileno, fucsina, y verde azul; se observo cada 10 minutos el ascenso de los colorantes a través del tallo de la planta y se registraron datos. Estos datos fueron analizados para conocer que componentes de los colorantes hicieron que la planta los absorbiera con mayor o menor rapidez.

TRANSPORTE DE AGUA Y NUTRIENTES POR EL XILEMA

ABSORCIÓN DE AGUA

La absorción de agua es un proceso pasivo que se produce por simple difusión, sin el aporte de energía metabólica. El agua siempre se mueve siguiendo un gradiente de potenciales químicos, de zonas de alto potencial hídrico hacia zonas de bajo potencial hídrico. El agua se difunde de la solución del suelo a la raíz a través de la epidermis, luego pasa el cortex, endodermis, periciclo y finalmente penetra en los vasos, siguiendo un gradiente de potenciales hídricos. El gradiente neto es el producido entre los vasos y el medio externo.

En el interior de los vasos se desarrolla una presión hidrostática, inducida osmóticamente, a la que se le da el nombre de presión radical. Las células vivas entre los vasos del xilema de la raíz y la solución del suelo actúan como una membrana semipermeable. Podemos pensar que el xilema de la raíz actúa como un osmómetro que se encuentra sumergido en la solución del suelo; de tal forma que la máxima presión osmótica que se desarrolla depende de la concentración de la savia del vaso y de aquella en la solución del suelo.

Donde Pr es la máxima presión radical; es el potencial osmótico de la solución del suelo y es el potencial osmótico de la savia vascular.

En muchos casos la savia vascular es muy diluida y sí la solución del suelo es agua pura, se han registrado presiones radicales que varían entre 1 y 3 atm (0,1 a 0,3 MPa).

Las presiones radicales registradas de 2 a 3 atm, permiten que una columna de agua se eleve una altura de hasta 30 metros, lo que no explicaría el ascenso de la savia en árboles gigantes de más de 100 metros.

La absorción activa de solutos debe acompañar la absorción de agua para que se mantenga la presión radical. Experimentalmente la absorción de agua está acompañada de la absorción de oxígeno, lo cual no es sorprendente, ya que la absorción de sales es un proceso activo que garantiza la presión radical, y que ocurre paralelamente con la absorción de agua.

Probablemente la presión radical no juega un papel importante en el ascenso de savia en la planta; ya que la tasa de exudación es menor que la tasa de transpiración; así mismo la savia xilemática se halla bajo tensión en lugar de presión.

RELACIONES ENTRE ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DEL XILEMA

El xilema es el tejido encargado de la conducción de la savia, que es desplazada por la corriente transpiratoria. Las células del xilema son tubulares, carecen de protoplasto, poseen extremos abiertos, tienen paredes celulares lignificadas, atravesadas por punteaduras, lo que impide el aplastamiento de los vasos que están sometidos a tensión (hipopresión) cuando la planta transpira activamente,. Cuando son funcionales, están muertos, son permeables a solutos y solventes, tienen la concentración de la savia baja, no generan presión de turgencia. Cuando funcionan colapsan parcialmente, exceptuando cuando opera la presión radical. Cuando se corta un tallo, absorbe agua o aire. Transportan agua y solutos disueltos. La savia puede adquirir una velocidad promedio de 75 cm por minuto.

En el xilema se encuentran dos tipos de elementos conductores: traqueidas y tráqueas (o vasos). Las traqueidas son células alargadas con forma de huso, de lumen estrecho y abundantes punteaduras. La resistencia a la conducción es mayor en las traqueidas que en las tráqueas, que son más cortas y de lumen ancho y con paredes terminales ausentes o muy perforadas. El diámetro de los vasos leñosos varía de 40 µm (aciculifolias) a 700 µm (lianas), con velocidades máximas de la corriente transpiratoria de 2 cm por minuto en aciculifolias a 250 cm por minuto en lianas.

Las paredes celulares de los vasos pueden adquirir engrosamientos que pueden tener forma anular, helicoidal, espiral, escalariforme o reticular, lo que les imparte resistencia al vaso e impide su colapso bajo hipopresión.

Vasos o tráqueas

Traqueidas

ABSORCIÓN DE SALES MINERALES.

La permeabilidad controla la entrada de sales a la célula solamente sí es causada por difusión. Las membranas celulares son diferencialmente permeables, por lo que permiten el paso selectivo de ciertas sustancias. Por ejemplo, los herbicidas si son solubles en lípidos al asperjarlos sobre las plantas entran a las células y producen el efecto deseado.

La absorción pasiva es causada por simple difusión, siguiendo un gradiente electroquímico, hasta obtener la condición de equilibrio. No requiere de energía metabólica.

La difusión de un soluto a través de una membrana, depende de los siguientes factores:

1) De la agitación térmica de las moléculas a difundir, 2) del gradiente de concentración a través de la membrana, 3) de la permeabilidad de la membrana, que está determinada por la solubilidad en el núcleo hidrofóbico de la doble capa lípidica de la membrana.

La absorción activa se realiza en contra de un gradiente electroquímico, de sitios de menor concentración hacia sitios de mayor concentración y requiere energía metabólica. La fuente principal de la energía metabólica es la hidrolisis del ATP aportado por la respiración. Este transporte se realiza en presencia de proteínas transportadoras o bombas que pueden transportar H+ , Na+, Ca+2 , K+ , Cl-.

En el transporte activo participan tres tipos de proteínas: Transportadores mono transportadores,

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