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Introducción

 

 

EL AGUA Y LAS PLANTAS                                                                                                                                               

 

El agua es esencial para la vida vegetal. El agua para las plantas es fundamental por el hecho de constituir uno de los elementos necesarios para que las mismas puedan generar su propio alimento. El agua como constituyente representa según el órgano considerado, entre el 70 y 90% del peso fresco del vegetal. 

La distribución de los vegetales en la superficie de la tierra está determinada principalmente por la disponibilidad de del recurso hídrico. Para comprender la importancia que el agua tiene para las plantas podemos observar el tipo de vegetación existente en zonas con abundante precipitaciones y el tipo de vegetación existente en zonas con pocas precipitaciones. Veremos que a medida que la presencia de agua disminuye, lo mismo sucede con la vegetación. No debe sorprender al respecto que sea fácilmente observable esta relación entre vegetación y agua. Por lo tanto, la productividad de los ecosistemas, y en consecuencia el rendimiento de los cultivos, está intimamente relacionada con la disponibilidad hídrica. 
El agua es uno de los elementos que más limita la producción vegetal tanto en la agricultura como en los ecosistemas naturales. La razón por la cual  el agua es una fuente  limitante es debido a que las plantas la usan en grandes cantidades. El transporte de agua a los diferentes órganos vegetales es un proceso continuo y dependiente del ambiente. La mayor parte del agua absorbida por las raíces es transportada por la parte aérea y evaporada por la superficie de las hojas (aprox. 97%). Esta pérdida de agua se denomina transpiración. En contraste, una pequeña cantidad de agua absorbida por las raíces permanece en la planta para usarse en procesos de crecimiento (2%) o bien es usada en procesos bioquímicos (1%) como las reacciones de la fotosíntesis u otras reacciones metabólicas.

 

FUNCIONES EN LOS VEGETALES                                                                                                                                                                    

 

El agua es empleada por los vegetales para:

 

1. Constituyente esencial de la célula: en la solución acuosa del citosol es donde ocurren todas las reacciones metabólicas.

2. Transporte de compuestos inorgánicos y de fotoasimilados.

3. Nutriente e interviniente en procesos metabólicos: actúa como metabolito en todas las reacciones hidrolíticas y en la fotosíntesis como dador de electrones y protones. 

4. Regulación térmica: el agua absorbe grandes cantidades de calor que utiliza en romper los puentes de hidrógeno. Su temperatura desciente más lentamente que la de otros líquidos a medida que va liberando energía al enfriarse. Esta propiedad permite al citoplasma acuoso sirva de proteccción para las moléculas orgánicas en los cambios bruscos de temperatura.

5. Mantenimiento de la turgencia: crecimiento y forma del vegetal. Con la presión de turgencia puede deformar la pared y generar el crecimiento. Además, sostiene la arquitectura en plantas sin crecimineto secundario o herbáceas. 

 

 

 

PROPIEDADES DE LA MOLÉCULA DE AGUA                                                                                                                                                 

 

Las funciones que se le atribuyen al agua se deben a sus propiedades fisico-químicas, derivadas de su estructura molecular.

SOLVENTE: Por su capacidad para formar puentes de hidrógeno con otras sustancias, el agua es el líquido que más sustancias disuelve (disolvente universal), es el mejor solvente conocido. El agua, constituye el medio para el movimiento de las moléculas dentro y entre las células e influye marcadamente sobre la estructura de proteínas, ácidos nucleicos y otros constituyentes celulares. En el agua ocurre la mayoría de reacciones bioquímicas celulares y la molécula directamente participa en reacciones químicas esenciales como la de hidrólisis y deshidratación. La corriente de agua absorbida por las raíces, también es un medio principal para conducir sales minerales disueltas en el suelo hacia la superficie de la raíz donde son absorbidas.

 

REGULACION TERMICA: Las plantas continuamente absorben y pierden agua. En días secos y soleados un hoja puede intercambiar su contenido de agua en una hora. Durante el ciclo de vida de la planta una masa de agua equivalente a 100 veces su masa fresca puede perderse por transpiración a través de la superficie de las hojas, este es un mecanismo importante para disipar el calor que entra de la luz solar. El calor se disipa porque las moléculas de agua que escapan a la atmósfera, tienen mayor energía promedio más alta, que les permite romper los enlaces que las sostienen en el líquido. Cuando las moléculas escapan, atrás dejan una masa de moléculas con energía promedio menor y así un cuerpo de agua más fría. Para una hoja típica casí la mitad del calor neto que entra con la luz solar se disipa por transpiración.

 

CALOR ESPECIFICO: El agua tiene el calor específico más alto de todas las sustancias excepto el amoniaco líquido. Cuando se eleva la temperatura del agua, las moléculas deben vibrar más rápido, así, para romper los puentes de hidrógeno entre las moléculas de agua debe suministrase gran cantidad de energía al sistema. Comparada con otros líquidos, el agua necesita que entre una cantidad de energía relativamente grande para elevar la temperatura. Esa gran necesidad de energía es importante para las plantas porque ayuda a suavizar las fluctuaciones de temperatura potencialmente dañinas.

 

COHESION-ADHESION: Las moléculas en la interfase aire-agua son atraídas más fuertemente hacia las moléculas de agua vecinas que hacia la fase gaseosa en el otro lado de la superficie; como consecuencia de esta atracción desigual, la interfase aire-agua tiende a minimizar su área superficial, en efecto las moléculas de agua ejercen una fuerza en la interfase aire-agua que además de influir en la forma de la superficie también crea una presión en el resto del líquido. La condición que existe en la interfase se conoce como tensión superficial, a esta propiedad se debe que en la superficie evaporativa de las hojas se generen las fuerzas físicas que succionan una corriente de agua a través del sistema vascular de la planta.

Dentro de un líquido, alrededor de una molécula actúan atracciones simétricas, pero en la superficie, una molécula se encuentra sólo parcialmente rodeada por moléculas y en consecuencia es atraída hacia adentro del líquido por las moléculas que la rodean. Esta fuerza de atracción tiende a arrastrar a las moléculas de la superficie hacia el interior del líquido (tensión superficial). 

 

TRANSPARENCIA: El agua es transparente a la radiación visible (390-760 nm). La luz solar penetra en los cuerpos de agua y hace posible los procesos de fotosíntesis y crecimiento en las algas a considerable profundidad. Pero, el agua es casi opaca a longitudes de onda más largas en el rango infrarrojo (IR), por tanto los filtros de agua tienen buena capacidad para absorber calor.

ACTIVIDADES                                                                                                                                                                                   

1. En el margen derecho podrás observar un ícono que los conducirá a una aplicación referida a esta unidad. La aplicación "Economía del Agua" tiene por finalidad presentar algunos conceptos y su posterior transferencia a situaciones particulares.

Siga el vínculo y realice una lectura y análisis profunda de los temas presentados.  

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