Tp 3 transpiracion

U.N.P.S.J.B.

Facultad de Ciencias Naturales – Dpto. de Biología General

Cátedra Fisiología General – TP N°3: Transpiración

T.P3, Transpiración, 1

Trabajo Práctico Nº 3 Transpiración Introducción:

La transpiración es un proceso físico, en el cual se produce la pérdida de agua en una

planta, en forma de vapor de agua.

La mayor cantidad de agua se absorbe por la región pilífera, pero también se incorpora a la

planta por la región apical de la raíz y por las zonas suberificadas que presentan discontinuidades.

La zona pilifera presenta una gran superficie de absorción ya que los vasos han perdido su

contenido celular y los tabiques, ofreciendo así una vía eficiente para el traslado de agua hacia la

parte aérea. La región apical opone gran resistencia al pasaje de agua y contribuye muy poco a la

demanda de agua de las hojas.

El crecimiento radical también es importante en la absorción de agua. El suelo que rodea las

raicillas va reduciendo gradualmente su contenido de agua si no se repone por la lluvia o el riego.

El crecimiento permite que las raíces exploren nuevas zonas del suelo con agua disponible

asegurando así un suministro continuo a la planta. El agua del suelo en contacto con el pelo,

penetra en la pared y puede moverse en ella sin incorporarse al citoplasma. La red tridimensional

de paredes, es entonces una vía en la cual el agua se mueve hacia los vasos xilemáticos. Sin

embargo a ese movimiento se le opone una barrera, las bandas de Caspari de la endodermis,

que obligan al agua a pasar por el citoplasma de este tejido. E1 volumen ocupado por las

paredes y los espacios intercelulares por donde se mueve el agua y los solutos disueltos en ella, se

denomina apoplasto.

Sin embargo la vía de entrada de agua a la planta más importante es a través del

citoplasma de las células epidérmicas y corticales hasta volcarse en el xilema. Este espacio celular,

comprendido por los citoplasmas y las uniones entre los mismos o plasmodesmos, se denomina

vía simplástica o simplasto.

El agua se mueve de potenciales mayores a potenciales menores (Figura 1 ) Si entre el

suelo y el xilema de la raíz existe un gradiente decreciente de potenciales, el agua se moverá en

esa dirección. El potencial del suelo a capacidad de campo es de aproximadamente -0,3 atm,

mientras que en el xilema, debido a la acumulación de sales, puede ser de –5,8 atm. Esta

diferencia de potenciales hace que el agua se mueva del suelo al pelo radicular, de éste a las

células de la corteza y de éstas al xilema siguiendo un gradiente de concentración. En esta

absorción de agua la planta no gasta energía, sí lo hace para acumular iones en el xilema, creando

de esa manera el gradiente de potencial entre el suelo y los vasos xilemáticos. El proceso se puede

esquematizar como sigue:

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Suelo Pelo Radical Corteza Xilema

= s + m = s + m = s + m = s + m

atm atm = -1.5 atm atm

Figura 1: Gradientes de potencial hídrico en el continuo suelo-planta.

Movimiento de agua

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El agua que penetra en el xilema por este proceso está sometida a una presión en estos

conductos que la obliga a ascender en los mismos hacia el tallo. Si se corta el tallo cerca del cuello

de la planta se observa que por los vasos cortados fluye una solución acuosa con cierta presión y

se denomina PRESION RADICAL (más evidente en algunas plantas: x Ej. Vid). La GUTACION, o

sea la salida de agua líquida por los hidátodos de las hojas en condiciones ambientales que no

permiten la transpiración (100% de HR por ejemplo) es también consecuencia de la presión radical.

Esta presión sólo puede hacer ascender el agua en las plantas hasta una altura de 10 o 20 mts

pero no explica el ascenso del agua en árboles de 100 m de altura, esto es explicado por la Teoría

Tenso-coheso-transpiratoria

Teoría Tenso-coheso-transpiratoria

La mayor parte del agua absorbida por la planta se pierde en forma de transpiración y sólo

una pequeña parte es retenida para contribuir, como medio dispersante, al crecimiento de las

partes jóvenes o para la fotosíntesis.

La transpiración tiene lugar mayoritariamente en las hojas y concretamente en los estomas.

Otras rutas posibles pueden ser la cutícula que recubre toda la epidermis y las lenticelas de los

tallos, pero son minoritarias.

La transpiración requiere que el potencial hídrico de la atmósfera sea menor que el de la

planta. Como consecuencia de la pérdida de agua desde las células del mesófilo a la atmósfera, se

produce un déficit hídrico en las células más externas del mesófilo. Este déficit hídrico se propaga

sucesivamente hasta llegar a la altura de los conductos del xilema (Figura 2). A menos que la HR

sea del 100%, la diferencia de potencial de la hoja y del aire es muy grande. Por ejemplo si la HR

es 100% el potencial hídrico del aire será cero, pero si la HR es 90% a 27 C º el potencial hídrico

del aire será –135,9 atm. Considerando que en las hojas de una mesófita el potencial de las células

es de –10 atm aproximadamente, puede interpretarse porqué el agua se evapora de los tejidos. La

naturaleza capilar del xilema y la acción de las propiedades de cohesión de las moléculas de agua

entre sí sumado a la adhesión a las paredes celulares y el déficit hídrico existente, provocan una

tensión (presión negativa) capaz de elevar una columna de agua de forma continua desde el

extremo inferior de los vasos hasta las hojas. Como consecuencia de ello, el descenso del

potencial hídrico en los extremos inferiores del xilema, determina el flujo hidráulico desde las

células de la estela de la raíz y por propagación de los déficit hídricos, sucesivamente en el

parénquima cortical, epidermis y suelo (Teoría coheso-tenso-transpiratoria).

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Figura 2: Movimiento del agua a través de los estomas.

La importancia de la transpiración radica en que permite el intercambio gaseoso, el

ascenso de la savia, el movimiento de elementos minerales y nutrientes y la disipación de la

energía radiante. Por ello en prácticas agrícolas medir la transpiración permite determinar la

velocidad con que los vegetales están perdiendo agua, el efecto de la sequía sobre las diferentes

especies, calcular las necesidades de riego, etc.

Factores que afectan la transpiración:

a) Luz y temperatura

b) Humedad relativa (HR) del aire

c) Resistencia al flujo de agua desde el suelo hacia la atmósfera

d) Proceso de apertura o cierre de estomas: luz, turgencia de células oclusivas, CO2,

ácido absícico

e) Condiciones edáficas: suelos salinos

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Métodos para medición de la superficie foliar:

Método de la grilla:

Dibuje el contorno de cada hoja, sin pecíolo, sobre un papel cuadriculado grande. Cada

cuadrado tiene 5 mm de ancho y su área (25mm2) corresponde a la cuarta parte de un

cm2. Cuente los cuadrados totalmente cubiertos y anote los resultados. Cuente los

cuadrados parcialmente cubiertos y anote el resultado dividéndolo por dos. Sume

ambas cifras, el resultado es aproximadamente la cantidad de cuadrados equivalente a

la superficie de la hoja. Haga los cálculos y obtendrá la medida aproximada de la

superficie de la lámina de la hoja empleada.

Método del calcado

Calcar o fotocopiar las hojas de cada planta; recortar y pesar.

Recortar un decímetro cuadrados (10x10 cm) del mismo papel en que calcó o fotocopió

las hojas y pesar.

Haga los cálculos del área equivalente al peso de las hojas en cada planta.

Área foliar medida con el programa de IMAGEJ

Para determinar el área foliar se colocarán las hojas lo más planas posibles en un fondo blanco,

se colocará una regla de referencia y se sacará una foto con una cámara digital. Luego

mediante la utilización del programa ImajeG se determinará el área foliar.(Ver Anexo)

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Objetivo:

Medir la intensidad de transpiración en una planta cultivada y compararla con la de una

planta xerófita.

Materiales:

10 plantines de una planta mesófita 25 Bolsas de polietileno

10 plantines de una planta xerófita 1 secador de cabello

luxómetro Vaso de precipitados

Tela media sombra Balanza

campana de vidrio Papel cuadriculado, tijera y regla.

Procedimiento:

Método de la pesada de macetas:

Este método se basa en los cambios de peso fresco que experimentan plantas

perfectamente arraigadas, que crecen en macetas, en un período establecido previamente.

Se riegan las macetas por lo menos 24 hs. antes de realizar las mediciones, para lograr que la

planta establezca un equilibrio dinámico con el suelo que la soporta.

Si las macetas son porosas (barro) se las cubre con algún material impermeable (bolsa de

polietileno) para evitar cualquier pérdida de agua que no sea de la planta misma. De no ser así,

tapar únicamente la superficie expuesta.

Determinar el peso inicial (Pi) sobre una balanza de precisión y finalizada la experiencia, una

semana después, tomar el peso final (Pf).

Establecer el área foliar de cada planta utilizando el programa ImageJ

Repetir la experiencia recreando distintas condiciones ambientales como: máxima iluminación,

oscuridad, humedad relativa 100%, viento cálido:

Luz: las plantas se cubrirán con tejido media sombra para que reciban distinta intensidad

lumínica (medida con un luxómetro).

Humedad relativa 100%: las plantas se colocan en una campana iluminada con un vaso de

precipitados conteniendo agua a 100 ºC aproximadamente, de modo de asegurar una

atmósfera saturada de vapor de agua dentro de la cámara.

Viento cálido: Las plantas ubicadas en un sector iluminado se expondrán a una corriente

de aire cálido suministrada con un secador de cabello.

En todos los ensayos se dispondrá de 2 plantas (repeticiones).

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Los resultados se expresan generalmente como gramos de agua perdida por la planta por unidad

de tiempo; también se expresa como gramos de agua por gramos de materia fresca o seca de la

planta transpirante.

ITPi Pf

planta PF PS hs dias

( , , )( , )

donde:

IT: intensidad de transpiración

Pi: peso inicial

Pf: peso final

PF: peso fresco

PS: peso seco

1. Con los valores promedio calculados compare y grafique los resultados obtenidos en los

distintos tratamientos

2. Explique cómo afectan los factores ensayados en la actividad transpiratoria de cada tipo de

planta (mesófita o xerófita)

3. Elabore sus conclusiones

Bibliografía:

Gutierrez Vazquez, Villalobos Pietrini, Gomez Pompa. Investigaciones de Laboratorio y de

Campo Cia. Ed. Continental S.A. 1972. Méjico.

Barcelo Coll, J.; Rodrigo Gregorio, N.; Sabater García, B. & Sánchez Tames, R.- 1992-

Fisiología Vegetal- Editorial Pirámide. Madrid- 211 pp-

Guía de Trabajos Prácticos de Fisiología vegetal y fitogeografía. 1997. Facultad de Ciencias

Agrarias y Forestales U.N.L.P.

Salisbury, F. & Ross, C.- 1994- Fisiología Vegetal- Ed. Interamericana- 759 pp

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ANEXO

¿Cómo utilizar el programa ImageJ?

A tener en cuenta: siempre sacar la foto con una cámara digital y con una regla de referencia.

1_ Abrir el programa ImageJ.

2_ Abrir la imagen con el programa ImageJ.

3_ Tomar con el cursor el dibujo de línea y marcar 1cm en la regla que tiene la imagen.

4_ Ir a Analyse y buscar la opción Set scale

5_ En el cuadro que se abre los pixeles corresponden a 1cm (Hay que marcar la opción Global en

la parte inferior del cuadro)

6_ Con la imagen de un dibujo de círculo irregular marcar el contorno alrededor de la imagen que

se quiere medir.

7_ Ir a EDIT y colocar Clear outside.

8_ Luego ir a Image – Type y colocar la opción 8bits.

9_ Luego ir a Process – Binary – Make binary

10_ Ir a Analyse – Mesure y obtener la tabla con el valor de área calculado en cm2

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