Galería de mapas mentales Fisiología vegetal Capítulo 1 Fisiología del agua
Resumen del Capítulo 1 de Fisiología vegetal: La disimilación de la fisiología del agua: el proceso por el cual las plantas descomponen la materia orgánica compleja del cuerpo en materia inorgánica simple para obtener energía.
Editado a las 2023-11-01 20:51:44,This is a mind map about bacteria, and its main contents include: overview, morphology, types, structure, reproduction, distribution, application, and expansion. The summary is comprehensive and meticulous, suitable as review materials.
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Capítulo 1 Fisiología del agua
Glosario
Metabolismo: término general para los cambios químicos que sustentan los procesos de actividad vital.
Asimilación: proceso en el que las plantas absorben materia orgánica simple del medio ambiente, experimentan diversos cambios químicos para formar materia inorgánica compleja, la integran en una parte de sí mismas y convierten la energía solar en energía química y la almacenan en la materia orgánica.
Alienación: El proceso mediante el cual las plantas descomponen la materia orgánica compleja de sus cuerpos en materia inorgánica simple para obtener energía.
1. Estado de humedad y efectos fisiológicos y ecológicos.
1.1 Contenido de agua de las plantas.
Contenido de agua de la planta: la relación entre el agua contenida en la planta y el peso fresco de la planta.
Contenido relativo de agua: el contenido de agua real de la planta como porcentaje del contenido de agua cuando el agua está saturada (generalmente, el contenido de agua relativo se utiliza para determinar las necesidades de riego).
Diferencia de contenido de humedad
Las diferentes plantas son diferentes, las acuáticas (>90%) son mayores que las mesofíticas, mayores que las terrestres, mayores que las xerofíticas (tan solo 6%)
Las plantas de la misma especie viven en diferentes ambientes y tienen diferentes contenidos de agua.
Diferentes órganos y tejidos de una misma planta tienen diferentes contenidos de agua.
Un mismo órgano tiene diferentes contenidos de agua en diferentes etapas de crecimiento.
Piezas con fuertes actividades vitales y alto contenido de agua.
1.2 Estado de presencia de humedad
Agua libre: agua que no es atraída por partículas coloidales o grupos hidrófilos de sustancias osmóticas o tiene muy poca atracción y puede moverse libremente
Agua unida: agua que es atraída por los grupos hidrófilos de partículas coloidales o sustancias osmóticas y está firmemente unida al entorno y no puede moverse libremente.
El agua libre/agua unida es uno de los indicadores fisiológicos para medir el metabolismo y la resistencia de las plantas.
Características del agua ligada: no participa en el metabolismo, no es apta para congelar, no actúa como disolvente y tiene pequeños cambios de contenido.
hidratación
Definición: Las moléculas de agua son polares debido a la distribución desigual de la carga. Cuando el H2O encuentra iones o moléculas cargadas, debido a la acción de las cargas, las moléculas de agua se orientarán y organizarán alrededor de los iones o moléculas para formar una película de agua.
Función: Estabilizar el ambiente intracelular.
Factores que influyen: cuanto menor sea el radio iónico, mayor será el número de cargas y mayor será la capacidad de hidratación
agua libre/agua ligada
Cuando es más alto: los protoplastos de la planta están en estado sol, el metabolismo de la planta está activo, el crecimiento es rápido y la resistencia al estrés es pobre.
Cuando es bajo: el protoplasma de la planta se encuentra en estado gel, con baja actividad metabólica, crecimiento lento y fuerte resistencia al estrés.
2. Proceso de migración del agua
2.1 Método de migración: el movimiento del agua desde el suelo a través de las plantas y luego a la atmósfera.
2.1.1 Convergencia
El principal modo de transporte a larga distancia, la concentración tiene una tasa de transporte más alta que la difusión y requiere energía.
2.1.2 Difusión: La ósmosis es una forma especial de difusión.
Cómo se mueve el agua dentro del sistema de membrana celular
acuaporina
Un tipo de proteína de canal que es específica del agua y puede reducir la resistencia del transporte de agua a través de las membranas y acelerar el movimiento del agua dentro y fuera de las membranas biológicas.
Media el transporte pasivo rápido de agua entre las células u orgánulos y el medio. Es la principal vía de entrada del agua a las células.
Todas las células vivas tienen acuapoeínas.
Estructura: MIP es un grupo de proteínas de canal. El monómero es un tetrámero estrecho que muestra un modelo de goteo.
Características típicas de la familia MIP: Contiene 6 segmentos α-helicoidales transmembrana humanos, compuestos por 5 semibucles transmembrana (LA, HB, LC, LD, HE), de los cuales HB y HE contienen secuencias NPA conservadas (asparagina-prolina-alanina )
El bencenosulfonato de cloromercurio inhibe fuertemente los canales de agua y no tiene ningún efecto sobre los canales de urea.
Función
La apertura y cierre de canales de agua puede regular eficazmente el movimiento transmembrana del agua.
Posibles funciones fisiológicas: crecimiento reproductivo, elongación y diferenciación celular, células de guarda y movimiento occipital, etc.
Factores que afectan la actividad de las acuaporinas.
El ambiente externo y las hormonas vegetales pueden afectar la abundancia y distribución de los genes de acuaporinas al regular su expresión, afectando así el metabolismo del agua.
Regulado por fosforilación, desfosforilación y síntesis.
Hg, altas concentraciones de solutos externos pueden hacer que el canal se cierre.
El potencial hídrico y la presión de turgencia afectan la apertura y el cierre de los poros.
El gradiente de potencial hídrico determina la transferencia de agua.
2.1.3 Ósmosis
Definición: Fenómeno de difusión de moléculas de soluto a través de una membrana semipermeable, moviéndose según el gradiente de potencial hídrico.
2.2 Potencial hídrico
definición
Definición termodinámica: cuando la temperatura, la presión y la cantidad de otras sustancias son constantes, la energía libre de 1 mol de agua en el sistema
En un sistema a la misma temperatura y presión, la diferencia entre la fórmula química del volumen molar parcial de agua en el sistema y el potencial químico del agua pura a la misma temperatura y presión.
Unidad: presión atmosférica (atm) o bar (bar) 1bar=0.1Mpa
El potencial hídrico del agua pura es 0.
Los componentes del potencial hídrico en sistemas acuosos: potencial osmótico, potencial de presión, potencial de gravedad, potencial de revestimiento y potencial de temperatura.
Potencial osmótico: relacionado con la concentración de soluto.
Potencial de presión: Está relacionado con el estado de separación de la pared celular. Es un valor positivo en circunstancias normales cuando el protoplasto pierde agua rápidamente durante la transpiración violenta, es un valor negativo cuando la pared celular y la membrana no están separadas. 0 cuando la pared celular está separada.
Potencial de revestimiento: 0 para células con una vacuola central grande. Las semillas secadas al aire y las células meristemáticas sin una vacuola central grande tienen un potencial de revestimiento muy bajo.
2.2.3.1 Absorción de agua osmótica de las células vegetales.
Las células vegetales y el entorno de la solución forman juntos un sistema osmótico.
La solución de vacuola de la célula, la capa de protoplasma y el líquido extracelular constituyen un sistema osmótico, que fluye desde un potencial hídrico alto hasta un potencial hídrico bajo.
Cambios en el volumen y los componentes del potencial hídrico durante la absorción de agua celular.
En condiciones normales: el potencial de presión es mayor que 0, bajo tensión completa: el potencial hídrico es 0, separación inicial de la masa de la pared: el potencial de presión es igual a 0, transpiración severa: el potencial de presión es menor que 0
Hinchazón y absorción de agua: antes de la formación de vacuolas, depende principalmente del potencial metabólico del revestimiento. Absorción de agua: utilizar la energía de la respiración celular para permitir que el agua ingrese a las células;
2.2.4 Movimiento del agua entre células: determinado por la diferencia de potencial hídrico, y también determina la velocidad del movimiento.
3Transporte de humedad
3.1 y 3.2
vía apoplásica
Apoplasto: Cuerpo entero compuesto de sustancias no vivas distintas al protoplasma, incluidas paredes celulares, espacios intercelulares, capas intercelulares, vasos del xilema y otras sustancias no vivas interconectadas entre sí. No atraviesa membranas y se mueve rápidamente.
vía del simplasto
Sintoplasto: los protoplastos de las células vivas se forman en un todo continuo a través de los plasmodesmos. Debido a que necesitan cruzar la membrana, la resistencia al movimiento del agua es grande.
3.3 Mecanismo de absorción de agua de las raíces.
Presión de la raíz: absorción activa de agua, definición: el fenómeno de las plantas que absorben agua causado por las actividades fisiológicas del propio sistema de raíces, y la presión que hace que el flujo de líquido del sistema de raíces de la planta se eleve desde las raíces; fenómeno: escupir agua, dañando el flujo
Mecanismo de producción: teoría de la ósmosis, teoría del metabolismo, teoría del salto endotelial.
Tirón de transpiración: absorción pasiva de agua, definición: la transpiración de la superficie terrestre provoca la absorción de agua por las raíces. La fuerza motriz es la fuerza de la transpiración, que es la fuerza que hace que el agua suba a lo largo del conducto debido a una serie de gradientes de potencial hídrico generados por la transpiración. La magnitud no tiene nada que ver con la vitalidad del sistema radicular.
3.4 Factores que afectan la absorción de agua de las raíces
Factores internos: potencial hídrico de las raíces, desarrollo del talón, permeabilidad al agua, etc. Factores externos: los factores atmosféricos afectan la tasa de transpiración, afectando indirectamente la absorción de agua de las raíces, y los factores del suelo afectan directamente la absorción de agua de las raíces.
estado de humedad del suelo
Punto clave: temporalmente marchito, permanentemente marchito
Movimiento de la humedad del suelo: convergencia
4. Transpiración
Importancia: 1. El poder de las plantas para absorber y transportar agua; 2. Transporte de materiales para satisfacer las necesidades de la vida; 3. Bajar la temperatura corporal de las plantas; 4. La apertura de los estomas favorece la absorción y la asimilación;
Parte: transpiración de lenticelas, transpiración de hojas: la transpiración a través de la cutícula es transpiración de cutina, la transpiración a través de los estomas es transpiración estomática
La tasa de transpiración de los estomas es más de 50 veces más rápida que la tasa de transpiración de la superficie del agua libre de la misma zona.
Ley de los poros pequeños: la velocidad a la que el vapor de agua se difunde a través de la superficie de un poro pequeño es proporcional a la circunferencia del poro pequeño.
Estructura estomática: las células protectoras están compuestas de células adyacentes o células accesorias; los poros se cierran mediante la expansión de la absorción de agua y la contracción de la pérdida de agua por parte de las células protectoras.
Conceptos básicos del movimiento: teoría de la conversión del azúcar del almidón; teoría de la acumulación de iones K; teoría del metabolismo del ácido málico;
Factores que afectan el movimiento estomático: luz, CO2, temperatura, humedad, oscilación estomática, hormonas vegetales.
Indicadores de transpiración: Intensidad/tasa de transpiración: la cantidad de agua transpirada por unidad de área foliar dentro de un período de tiempo determinado.
Formas de reducir la transpiración: reducir el área de transpiración; reducir la tasa de transpiración (evitar la luz intensa y las altas temperaturas; utilizar un medidor antitranspiración);
5. Transporte de agua en plantas.
Ruta de transporte: suelo, atmósfera de la planta; velocidad: el apoplast es más rápido que el symplast; presión de la raíz en la parte inferior, atracción de la transpiración en la parte superior;
6. Aplicación de humedad
Riego razonable: mantener el equilibrio hídrico en las plantas en función de un determinado contenido de agua,
El período crítico de agua de los cultivos: El período crítico de agua se refiere al período en el que la demanda de agua no es necesariamente grande, pero las plantas son particularmente sensibles a la falta de agua y son más vulnerables a los daños. Etapa en la que el crecimiento vegetativo se convierte en crecimiento reproductivo.
Indicadores razonables de riego: indicadores de morfología del cultivo, indicadores de contenido de humedad del suelo, indicadores fisiológicos del riego: potencial hídrico foliar, concentración potencial celular foliar, apertura estomática