TRANSPIRACION (PRIMERA Y SEGUNDA PARTE)

UNIVERSIDAD DE SUCREFACULTAD DE INGENIERIA

PROGRAMA DE INGENIERIA AGRICOLALABORATORIO DE FISIOLOGIA VEGETAL

SINCELEJO2011

TRANSPIRACION (PRIMERA Y SEGUNDA PARTE)

MSc. EURIEL MILLAN ROMERO

UNIVERSIDAD DE SUCREFACULTAD DE INGENIERIA

PROGRAMA DE INGENIERIA AGRICOLALABORATORIO DE FISIOLOGIA VEGETAL

SINCELEJO2011

CONTENIDO

Pág.

INTRODUCCION 4

OBJETVIVOS 5

GENERALES 5

ESPECIFICOS 5

MARCO TEORICO 6

1. PRIMERA PARTE

1.1 METODOLOGIA 9

1.1.1 MATERIALES 9

1.1.2 PROCEDIMIENTOS 91.1.2.1 DEMOSTRACION DE LA TRANSPIRACION 91.1.2.2 APLICACIÓN FISIOLOGICA (CAMPO) 91.1.2.3 GUTACION 91.1.2.4 TRANSPIRACION EN COMPARACION CON LA

EVAPORACION 9

1.2 RESULTADOS 10

1.3 ANALISIS DE RESULTADOS 13

2. SEGUNDA PARTE 14

2.1 METODOLOGIA 14

2.1.1 MATERIALES 14

2.1.2 PROCEDIMIENTOS 142.1.2.1 POTOMETRO 14

2.2 RESULTADOS 14

2.3 ANALISIS DE RESULTADOS 14

3. CONCLUSION 15

4. BIBLIOGRAFIA 16

INTRODUCCION

La transpiración, a diferencia de la evaporación, es un proceso celular. Básicamente es el movimiento del vapor de agua, a través de la pared de las células del mesólfilo foliar turgente, hacia las cavidades estomatales, y de aquí, a través del ostiolo, hacia la atmosfera. La turgencia de las células es posible solamente cuando existe suficiente agua en el suelo. El movimiento hacia las cavidades estomatales, y hacia afuera, a través de los orificios estomatales, dependerá sin embargo, en una buena medida, de la humedad de la atmosfera y de los movimientos del aire. Estas pérdidas de vapor regulan el movimiento del agua, a través de las paredes de las células de mesólfilo y proporcionan una buena parte de las fuerzas requeridas para mover el agua hacia arriba, por los troncos de los arboles, contra la fuerza de la gravedad.A primera vista pareciera que el mecanismo de la transpiración es más eficiente; cuanto más secas sean las condiciones atmosféricas. Sin embargo no es fácil; por el contrario, las adaptaciones evolutivas de las especies muestran varios ajustes para contrarrestar los efectos de las condiciones atmosféricas secas. El mecanismo de la apertura de los estomas, con sus dos células oclusivas o de guarda en formas de salchichas, es tal que, cuando las condiciones son húmedas, permanecen abiertos, mientras que en condiciones secas, se cierran. Por lo tanto, las estomas están abiertos en las primeras horas de la mañana o en periodos húmedos del día. Generalizando lo anterior parece ser que la transpiración es un proceso relativamente rápido. Debido a los muchos mecanismos que reducen el movimiento de vapor de agua a través de las estomas, es obvio que el factor limitante debe ser la llegada del agua a las hojas. Del mismo modo, ya que el transporte de agua a través del tallo hasta las hojas se debe primeramente a la transpiración, la velocidad de esta debe ser regulada dentro de la planta por la disponibilidad de agua en el suelo.

OBJETIVOS

GENERALESIdentificar la transpiración y la evaporación.

Aprender a usar, montar y toma de lectura del Potómetro.

ESPECIFICOSDeterminar la localización y abundancia de estomas.

Observar cualitativamente el fenómeno de la transpiración por medio del cloruro de cobalto.

Observar cómo se da la transpiración por medio del Potómetro.

MARCO TEORICO

1El proceso dominante en las relaciones hídricas de una planta es la absorción de grandes cantidades de agua a partir del suelo, su transporte a través de la misma y la pérdida eventual de vapor de agua hacia la atmosfera circundante debida a la transpiración. La consecuencia de la transpiración es especialmente evidente en los cultivos, donde se quieren requerir varios centenares de litros de agua para producir un kilogramo de materia seca; con frecuencia, una transpiración excesiva origina reducciones importantes en la productividad. De hecho, la dificultad para desarrollarse debido al déficit hídrico producidos por la transpiración es la causa principal de pérdida económica y fracaso de muchos cultivos en el mundo. Por ello desde un punto de vista tanto teórico como práctico, la transpiración es, sin duda, es un proceso de considerable importancia.

Las plantas terrestres se enfrentan con demandas opuestas. Por una parte, la atmosfera se encuentra tan alejada de la saturación de agua, que la planta corre peligro de deshidratación, a pesar de que la cutícula sirve como barrera efectiva a la perdida de agua. Por otra parte, una barrera compleja bloquearía el intercambio de O2 y CO2, que es esencial para la respiración y fotosíntesis.La solución funcional a este dilema es la regulación temporal de las aberturas estomáticas. Por la noche, cuando no hay fotosíntesis y, por tanto, no existe demanda por el CO2 en el interior de la hoja, las aberturas estomáticas se reducen, impidiéndose la perdida innecesaria de agua. Por la mañana, cuando el suministro de agua es abundante y la radiación solar favorece la actividad fotosintética, la demanda por el CO2 en el interior de la hoja es grande, y los poros estomáticos están muy abiertos, disminuyendo la resistencia estomática a la difusión del CO2. En estas condiciones, la transpiración estomática también tiene un aspecto positivo. En primer lugar, origina la corriente transpiratoria que transporta rápidamente los nutrientes minerales desde las raíces hasta las partes aéreas en crecimiento y, en segundo lugar, enfría las hojas cuando el tiempo es caluroso, o la luz, potente. Por tanto, cuando el agua es abundante, los estomas pueden desempeñar un papel abundante en la regulación térmica. No obstante, en su conjunto, la transpiración es más un mal necesario que una ventaja, la necesidad de obtener CO2 entra en conflicto directamente con la necesidad de conservar el agua. Muchas plantas, especialmente en hábitat secos, mantienen un alivio precario entre “inanición” y desecación y, asimismo, el riego de embolia en arboles requiere frecuentemente una disminución rápida de la transpiración. Estas son las razones que por qué para abrir y cerrar

1 Azcon-Bieto, Joaquín; Talón, Manuel. Fundamentos de Fisiología Vegetal. Editorial McGRAW-HILL, segunda edición, 2000. Págs. 31,37-18

los poros estomáticos es esencial, y de porque los estomas se consideran como válvulas gobernadas por turgencia, que regulan el intercambio de gases. Por tanto, los estomas desempeñan un papel vital en el mantenimiento de la homeostasis de la planta, y de ahí la importancia de conocer, tanto la forma en que los poros se abren y se cierran, como los factores que controlan estos procesos.

Se define la transpiración como la perdida de agua en la planta en forma de vapor. Aunque una pequeña cantidad del vapor de agua se puede perder a través de aberturas pequeñas (denominadas lenticelas) en la corteza del tallo y ramas jóvenes, la mayor proporción (más del 90%) se escapa por las hojas. En realidad, el proceso de la transpiración está muy ligado a la anatomía. Las superficies de una hoja típica de planta vascular están descubiertas de un depósito céreo dispuesto en varias capas, denominado cutícula. El componente principal de la cutícula es la cutina, un polímero heterogéneo de ácidos grasos hidroxilados de cadena larga (típicamente, 16 o 18 carbonos). La formación de esteres entre grupos hidroxilos y carboxilos de ácidos grasos próximos forma un entramado, originando una extensa red de polímeros.

La red cutina se halla inmersa en una matriz de ceras cuticulares, que son mezclas complejas de hidrocarburos de cadenas largas (hasta 37 átomos de carbono), alcoholes, aldehídos y cetonas. Debido a que las ceras cuticulares son muy hidrófobas, ofrecen una resistencia muy elevada a la difusión, tanto de agua líquida como de vapor de agua procedente de las células subyacentes. Por tanto, la cutícula sirve para restringir la evaporación de agua de las superficies externas de las células epidérmicas foliares, y protege tanto las células epidérmicas como las del mesólfilo subyacentes de una potencial desecación letal.La integridad de la epidermis y de la cutícula que la recubre es interrumpida por los estomas. El interior de la hoja está constituido por células fotosintéticas del mesólfilo; la disposición algo dispersa de esta célula origina un sistema interconectado de espacios aéreos intercelulares. Este sistema puede llegar a ser muy extenso, constituyendo en algunos casos hasta un 70% del volumen foliar total.

Los sitios de evaporación están localizados tanto en las cavidades sub-estomáticas, sobre todo en la pared epidérmica interna próxima al poro estomático, como en las paredes celulares externas de las células epidérmicas, siempre que no exista un engrosamiento secundario importante. Se ha deducido a la vista de la gran diferencia de densidad de vapor creada entre estos puntos, así como por la diferente suberización de las paredes de alas células del mesólfilo.

Una especie mojada, expuesta al aire, cede tanto más vapor de agua por unidad de tiempo y área cuanto mayor sea el gradiente de presión de vapor entre la superficie y el aire. Por otra parte, la radiación intensa calienta la superficie foliar lo que origina un gradiente de presión de vapor más acusado. Por lo tanto, las propiedades radiativas de hoja (especialmente su albedo) desempeñan un papel esencial en la evaporación del agua en el mesólfilo. La transpiración y el movimiento del agua a través del agua se presentan incluso, en condiciones de humedad elevada, cuando el aire está saturado con vapor de agua.

A lo largo de la vida de una planta, aproximadamente un 95% del agua absorbida pasa simplemente a través de ella y se pierde por transcripción. No obstante, hay que decir también que la evaporación del agua en las hojas proporciona la mayor parte de la energía para el movimiento del agua, dado que establece el gradiente de potencial hídrico.

1. PRIMERA PARTE

1.1 METODOLOGIA

1.1.1 MATERIALES

Ganchos, pinza, cuatro portaobjetos, papel filtro, cloruro de cobalto, mechero Busen, lupa-Microscopio, planta de maíz y una hoja de plátano.

1.1.2 PROCEDIMIENTOS

1.1.2.1 DEMOSTRACIÓN DE LA TRANSPIRACIÓNTome una rama u hojas de plátano o bromelia, tan pronto la corte, métala en agua para impedir el cierre de los estomas. Usando las pinzas coloque un rectángulo de papel filtro con cloruro de cobalto sobre el haz de una hoja adulta y cúbralo con el portaobjetos fijándolo con dos ganchos. Coloque otro papel en el envés de la hoja en igual forma. Observe que los papeles estén de color azul al colocarlos en la hoja.

1.1.2.2 APLICACIÓN FISIOLÓGICA (CAMPO)En un campo de plantas, lleve los papeles de cloruro de cobalto y haga una medición in situ en una especie identificada. Debido a la humedad del aire que penetra entre los vidrios ocurre un cambio gradual de color que empieza desde el margen del papel.

1.1.2.3 GLUTATIÓNEs una pérdida de agua en forma líquida, dado que bajo las condiciones en que se produce, la absorción supera a la transpiración. Cubrir la planta con un plástico o un recipiente de cristal para observar la acumulación en sus superficies de pequeñas gotitas de agua por evaporación (glutatión).

1.1.2.4 TRANSPIRACIÓN EN COMPARACIÓN CON LA EVAPORACIÓNTome cinco vasos con una capacidad de 5 ml. Llénelo con agua hasta 2 o 3 cm más abajo del borde y aplique los siguientes tratamientos:1. Sin tratamiento, superficie de agua libre2. Cubra la superficie de agua con una capa delgada de aceite

mineral

3. Cubra el vaso con algodón, sin que este entre en contacto con el agua

4. Inserte el peciolo de una hoja en el agua y después cubra la superficie del agua con aceite mineral (la hoja debe haber sido cortada debajo de agua y haber permanecido en esta)

5. Repita el tratamiento 4, pero con anterioridad cubra cuidadosamente ambas caras de la hoja con vaselina.

Pese los recipientes y déjelos en un lugar que tenga buena iluminación. Determinar aproximadamente la superficie del agua y de las hojas. Después de los intervalos indicados pese nuevamente. Registre los datos en una tabla.

1.2 RESULTADOS

DEMOSTRACION DE LA TRANSPIRACIONAl poner el gancho a la hoja con el papel filtro con cloruro de cobalto este tuvo un cambio notable que fue el cambio de color de azul a rosado lo que indica que hubo proceso de transpiración este cambio tardó casi un hora.

APLICACIÓN FISIOLÓGICA (CAMPO)Al hacer el experimento anterior en el campo abierto el papel cambio su color en cuestiones de pocos minutos.

GUTACIÓNDespués de encerrar la planta en una capsula, luego de varias horas se notaron varias gotas cayendo en las paredes de esta misma.

TRANSPIRACION EN COMPARACION CON LA EVAPORACIONLos resultados se anotaron en la siguiente tabla; La superficie se halló midiendo el diámetro del vaso hasta donde quedaba la altura del agua.

Tratamiento Nº

Peso inicial (g)

Peso después de 2 días (g)

Superficie cm2

Perdida de agua en g/cm2

1. 188.1 165.9 24,894 6.6642. 157.1 156.1 “ 6.2713. 186.3 183.2 “ 7.3594. 168 166.6 “ 6.692

5. 175.1 165.5 “ 6.648

1.2 ANALISIS DE RESULTADOS

DEMOSTRACION DE LA TRANSPIRACIONSe pudo demostrar la transpiración por medio del papel filtro de cloruro de cobalto ya que la hoja al tener los estomas abiertos esta pierde agua en forma de vapor traspasando el papel filtro, este proceso en laboratorio tomó casi una hora porque la hoja además de que se encontraba cortada se puede decir que tenía los estomas medio abiertos ya que no se encontraba en su medio.

APLICACIÓN FISIOLOGICA (CAMPO)En comparación del experimento anterior Cuando aplicamos fisiológicamente el experimento en el campo la planta al estar completa y en su hábitat correspondiente respondió rápidamente al papel filtro, esto se debe a que los estomas se encuentran abiertos totalmente y la transpiración es mayor que en el experimento anterior. GUTACIONSe puede decir que esto se da porque dado las condiciones en que se puso la planta de maíz (se encerró en una capsula de vidrio), favorece la absorción rápida de agua y minerales y una transpiración mínima, dando lugar a la gutación (gotas de agua en la capsula). Ya que la gutación es conocida como un fenómeno observable como pequeñas gotas de agua en los márgenes foliares, se produce cuando la planta está en condiciones que favorecen la absorción rápida de agua y minerales y una transpiración mínima, como sucede con las plantas que crecen en suelos húmedos, durante la noche. Los iones minerales absorbidos de noche son bombeados al apoplasto que rodea a los elementos del xilema. Esta pérdida de solutos hace que disminuya el potencial agua en los elementos del xilema, generando un ingreso de agua desde las células circundantes. Al aumentar la presión dentro del xilema el agua es forzada eventualmente a salir a través de los hidatodos foliares.

TRANSPIRACION EN COMPARACION DE LA EVAPORACION1. En este tratamiento se puede decir que hubo evaporación ya

que era agua sola, porque al pesarlo después de dos días notablemente había menos en comparación de peso inicial.

2. Igual que el anterior también se puede decir que hubo un proceso de evaporación aunque había una capa de aceite.

3. También se dice que hubo evaporación pero en este caso se notó que el algodón fue el que absorbió el agua.

4. En este montaje se puede decir que hay transpiración ya que la hoja fue quien absorbió agua y luego la evaporó por medio de ella misma lo que se conoce con el nombre de transpiración.

5. Sucede el mismo caso anterior siendo que la hoja está cubierta con aceite.

Entonces, la deducción con respecto a lo anterior se puede decir que la evaporación es el agua o sustancia que se convierte en estado gaseoso y se transporta a la atmosfera, pero con la transpiración se puede notar que la única diferencia es que el agua primero debe pasar por la hoja y la hoja evapora el agua enviándola a la atmosfera.

2. SEGUNDA PARTE

2.1 METODOLOGIA

2.1.1 MATERIALESManguera de destroza, un soporte universal, una regla, dos bíkeres, una rama, cinta, etc.

2.1.2 PROCEDIMIENTOS2.1.2.1 POTOMETROMonte el Potómetro, busque una burbuja, y coja la velocidad de la burbuja y el caudal de acuerdo a los factores luz, viento, oscuridad y estrés (bolsa plástica trasparente).

2.2 RESULTADOSLos resultados se dieron de acuerdo a los factores y con 30ºC de temperatura:

Factor luz: 3 cm por 5min

v= 3cm5min

×1min60 seg

=0.01 cmseg

Factor viento: 5 cm por 5 min

v= 5cm5min

×1min60 seg

=0.0166 cmseg

Factor oscuridad: 2 cm por 5 min

v= 2cm5min

×1min60 seg

=0.0066 cmseg

Factor estrés: 0.2 cm por 5 min

v=0.2cm5min

×1min60 seg

=0.00066 cmseg

La temperatura dentro de la bolsa fue de 29ºC.

Factores luz viento oscuridad

estrés

Velocidad(c 0,01 0,0166 0,0066 0,0006

m/s) 6

luz viento oscuridad estrés0

0.002

0.004

0.006

0.008

0.01

0.012

0.014

0.016

0.018

Velodidad(cm/s)

2.3 ANAILISIS DE RESULTADOS

Se puede decir que hay mayor transpiración en el factor viento ya que el viento o corriente de aire seca el agua de las hojas lo que obliga a la planta tener una mayor transpiración, pero con el factor luz o ambiente seco las plantas deben incrementar la transpiración por lo que se absorbe mucha agua del suelo. Los ambientes húmedos reducen la transpiración de las plantas. Con respecto a la oscuridad, está un poco la temperatura lo que hace que se eleve las transpiración pero no más que la de luz y viento. Y con el estrés esta disminuye la transpiración por lo que se le reduce el espacio en la planta.

3. CONCLUSION

Sabemos que el agua es el componente que en mayor porcentaje se encuentra en los tejidos vegetales. Sin embargo la mayor parte del agua absorbida por las raíces la cual es emitida a la atmosfera mediante la transpiración, mientras que solo una pequeña parte es utilizada en el proceso fotosintético y otro pequeño porcentaje queda en la planta para los procesos de crecimiento.

Del anterior laboratorio concluimos que la transpiración es de suma importancia en las plantas ya que sin este proceso no podría realizar muchas funciones necesarias como lo son la fotosíntesis, ya que la transpiración cumple con el proceso de ayudar a almacenar agua en la planta.

Por lo tanto el Potómetro nos ayudó a reconocer los diferentes grados de transpiración ante un factor en una planta, ya que muchas veces no sabemos donde hay mayor transpiración o menor transpiración.

4. BIBLIOGRAFIA

AZCON-BIETO, JOAQUÍN; TALÓN, MANUEL. FUNDAMENTOS DE FISIOLOGÍA VEGETAL. EDITORIAL MCGRAW-HILL, SEGUNDA EDICIÓN, 2000. PÁGS. 31-42.

OLALLA MAÑAS F. Martin, LOPEZ FUSTER P., CALDERA BELMONTE A. “AGUA Y AGONOMÍA”. Editorial Aedos. Impreso en España. 2005. 583 pág. Pág. 124 – 126.

La Transpiracion: Importancia de la humedad en las plantas, encontrado en: http://www.botanical-online.com/florhumedad.htm

Hidátodo, encontrado en: http://es.wikipedia.org/wiki/Hid%C3%A1todo