PRACTICA N4

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PRACTICA N.º 4. 
 
DETERMINACIÓN DEL POTENCIAL HÍDRICO 
 
1. MARCO TEORICO 
El potencial hídrico (Ψ) es una medida del estado hídrico de las células vegetales 
y se define como la energía potencial por unidad de volumen necesaria para mover 
el agua desde una solución de referencia hasta el tejido vegetal. El potencial 
hídrico puede estar compuesto por varios componentes, como el potencial 
osmótico, el potencial de presión y el potencial matricial. 
La determinación del potencial hídrico es importante en la fisiología vegetal ya 
que ayuda a entender cómo las plantas regulan el equilibrio hídrico y cómo 
responden a diferentes factores ambientales, como la sequía y la salinidad del 
suelo. Además, la determinación del potencial hídrico es esencial en la 
propagación de plantas y en la evaluación de la calidad de los productos agrícolas. 
Existen varios métodos para determinar el potencial hídrico de los tejidos 
vegetales, como la técnica del psicrómetro de presión, la técnica de la cámara de 
presión, la técnica de la célula de presión, entre otras. Cada método tiene sus 
propias ventajas y desventajas y se selecciona en función del tipo de muestra, la 
precisión requerida y la facilidad de uso.(1) 
En general, la determinación del potencial hídrico se realiza midiendo la presión 
necesaria para equilibrar la entrada o salida de agua de un tejido vegetal en un 
ambiente de referencia. El potencial hídrico se expresa en unidades de presión, 
como megapascales (MPa) o bares (bar), y un valor negativo indica que el tejido 
vegetal está bajo tensión y tiene un déficit de agua en comparación con el 
ambiente de referencia.(1) 
 
El potencial hídrico tiene dimensiones de presión (MPa, bar y atm) se puede 
abreviar en: 
 
Ψ=Ψp+Ψs 
 
Ψp= Potencial de presión 
Ψs= Potencial osmótico o soluto 
 
El fundamento se basa en que al introducir muestras de un determinado tejido 
vegetal en una batería de disoluciones de sacarosa de concentraciones conocidas, 
el agua se intercambia desde el tejido a la disolución o viceversa hasta alcanzar 
en equilibrio, conforme al principio de que el agua se mueve a favor de gradiente 
de potencial hídrico. 
 
En el equilibrio, cuando no hay movimiento neto de agua, el potencial hídrico en 
el interior del tejido (Ψint) es igual al potencial hídrico de la solución externa 
(Ψext ). 
 
 
 
 
 
Es decir: 
Ψint=Ψext 
o igual a: 
 
Ψintp+Ψints=Ψextp+Ψexts 
 
Ψextp es igual a 0 porque las disoluciones están a presión atmosférica. 
 
Por tanto, en el equilibrio, el potencial hídrico del tejido es igual al potencial 
osmótico o de soluto de la disolución en que está sumergido. 
Es decir: 
Ψint=Ψextp 
 
 
 
El potencial de soluto de la disolución se calcula a través de la ecuación de 
Vant’ Hoff: 
Ψs= miRT 
m= Molaridad (mol). 
i= Cte. de ionización del soluto. 
R= Cte. de los gases (0.00831 KgMpa/°Kmol) 
T= Temperatura (°K) 
 
2. OBJETIVOS 
 
✓ Explicar la importancia de la determinación de potencial hídrico en las 
plantas. 
✓ Conocer el fundamento de la determinación del potencial hídrico en 
tejidos vegetales. 
✓ Determinar el potencial hídrico de tejidos vegetales por el método 
gravimétrico, densitométrico y volumétrico. 
✓ Enfatizar en el proceso enseñanza-aprendizaje valores de puntualidad, 
responsabilidad, cooperación y perseverancia. 
 
3. MATERIALES Y METODOLOGIA 
 
Material vegetal: 
✓ Tubérculos de Solanum tuberosum (papa). 
✓ Pedúnculos de la inflorescencia de Tarxacum officinalis (diente de león). 
 
Reactivos o insumos: 
 
✓ Solución acuosa de azul de metileno al 1%. 
✓ Soluciones de sacarosa 1M. 
 
Material de vidrio: 
✓ Baguetas. 
✓ Pipetas, 1 mL, 2mL, 5 mL y 10 mL. 
✓ Pipetas pasteur. 
✓ Placas petri. 
✓ Tubos de ensayo. 
✓ 
Otros: 
✓ Bisturíes. 
✓ Gradilla para tubos. 
✓ Plumón indeleble. 
✓ Sacabocados. 
 
METODOLOGÍA 
 
Método gravimétrico: 
A partir de una solución de sacarosa 1 M, preparar 20 mL de las siguientes 
disoluciones: 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 y 0.5 M y depositarlas en tubos de ensayo, 
previamente rotulados. 
Con un sacabocado obtener 10 cilindros del tejido de reserva del tubérculo de papa 
de 5 cm de longitud y 4 mm de diámetro, secarlos rodando suavemente sobre 
papel filtro. 
Registrar el peso de cada grupo de dos cilindros, considerando este como peso 
inicial tiempo cero. 
Colocar un grupo por cada tubo, tapar y dejar en reposo por 45 min. 
Agitar periódicamente cada tubo para facilitar el contacto del tejido con la 
disolución. 
Registrar el peso de cada grupo cada 15 minutos, extrayendo los cilindros y 
sacándolos suavemente sobre papel filtro. 
 
Método densitométrico o de Chardakov: 
A partir de una solución de sacarosa 1 M, preparar las siguientes disoluciones: 
0.1, 0.2, 0.3, 0.4 y 0.5 M. 
Disponer de dos gradillas, serie A y serie B, con cinco tubos de ensayo cada una, 
previamente rotulados de 0.1 al 0.5 M. 
Depositar 20 mL de cada disolución en cada tubo de cada pareja. 
Con un socabocado obtener 5 cilindros del tejido de reserva del tubérculo de papa 
de 5 cm de longitud y 4 mm de diámetro, secarlos rodando suavemente sobre 
papel filtro. 
En la serie A, colocar un cilindro del tejido por cada tubo, tapar y dejar en reposo 
por 30 minutos. Agitar periódicamente cada tubo para facilitar el contacto del 
tejido con la disolución. 
En la serie B o control, en la que las concentraciones rotuladas no varían a lo largo 
del experimento, añadir unas gotas de azul de metileno a cada uno de sus tubos, 
para colorear cada disolución. 
Finalizado el tiempo, retirar los tejidos de la serie A y con una pipeta pasteur 
extraer unas gotas de cada tubo de la serie B que mantiene la densidad inicial, en 
el centro del tubo correspondiente de la serie A. 
Observar el movimiento de la gota en el interior de la disolución. 
 
Método volumétrico: 
A partir de una solución de sacarosa 1 M, preparar 20 mL de las siguientes 
disoluciones: 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 y 0.5 M y depositarlas en placas petri, previamente 
rotuladas. 
Obtener 5 segmentos de 5 cm del tallo de la inflorescencia del diente de león y 
realizar dos cortes longitudinales, en cruz, de 2.5 cm de longitud. 
Depositar cada segmento en cada disolución, tapar y dejar en reposo por 30 
minutos. 
Agitar periódicamente cada placa para facilitar el contacto del tejido con la 
disolución. 
Finalizado el tiempo, observar el grado de curvatura de los tejidos sumergidos en 
cada disolución. 
 
4. RESULTADOS Y DISCUSION 
 
Método gravimétrico: 
Las papas fueron cortadas, todas del mismo tamaño y peso para lograr tener 
resultados óptimos por los 45 minutos, donde la de las soluciones 0.4 y 0.5 son 
las que más absorbieron por la mayor concentración de sacarosa. 
 
 
Método densitométrico o de Chardakov: 
Al momento de colocar una gota en cada concentración correspondiente de la serie B a 
la serie A, se logró captar en la solución de concentración de 0.3 M que la gota fue 
ligeramente hacia el medio, como se muestra en la figura 4. 
 
 
Método volumétrico: 
Se observó el grado de curvatura de los tallos de diente de león en las concentraciones 
0.1, 0.2, 0.3, 0.4 y 0.5 M. 
 
Tabla 1. Potencial del soluto de solución. 
 M ꝡ ꝡs ꝡp 
DIENTE DE 
LEÓN 
0.5 -1.21 -1.21 0 
0.4 -0.97 -1.21 0.24 
PAPA M1 0.3 -0.73 -1.21 0.48 
0.2 -0.48 -1.21 0.73 
PAPA M2 0.1 -0.24 -1.21 0.97 
 0 0 
 
 
5. CONCLUSIONES 
En conclusión, la determinación del potencial hídrico es una técnica importante 
en la fisiología vegetal y la producción agrícola, ya que permite entender cómo 
las plantas responden a diferentes factores ambientales y cómo se pueden 
desarrollar estrategias para mejorar la producción vegetal. 
 
6. CUESTIONARIO: 
1. ¿Por qué es importante determinar el potencial hídrico (Ψ) de un tejido 
vegetal? 
El potencial hídrico (Ψ) es una medida de la energía libre del agua en un tejido 
vegetaly es una variable crítica para el crecimiento y la supervivencia de las 
plantas. Es importante determinar el potencial hídrico de un tejido vegetal por 
varias razones. (2) 
 
a. Regulación del movimiento del agua: El potencial hídrico es el principal 
determinante del movimiento del agua en los sistemas vegetales, ya que el 
agua fluye desde una región con un potencial hídrico más alto a una región 
con un potencial hídrico más bajo. Por lo tanto, la comprensión del 
potencial hídrico de un tejido vegetal es crucial para entender cómo se 
regula el movimiento del agua en las plantas. 
b. Mantenimiento de la turgencia: La turgencia es la presión interna que se 
ejerce sobre las paredes celulares de una planta. Un potencial hídrico bajo 
puede reducir la turgencia y, por lo tanto, afectar negativamente la 
estabilidad de la planta. Por lo tanto, la determinación del potencial hídrico 
de un tejido vegetal es importante para comprender cómo se mantiene la 
turgencia y la integridad estructural de la planta. 
c. Respuesta al estrés hídrico: El estrés hídrico es una de las principales 
limitaciones para el crecimiento y la supervivencia de las plantas. El 
potencial hídrico es un indicador de la disponibilidad de agua para las 
plantas y, por lo tanto, es importante determinar el potencial hídrico de los 
tejidos vegetales para comprender cómo las plantas responden al estrés 
hídrico y cómo pueden adaptarse a las condiciones de sequía. 
 
En resumen, la determinación del potencial hídrico de un tejido vegetal es 
importante para entender cómo se regula el movimiento del agua en las 
plantas, cómo se mantiene la turgencia y la integridad estructural de la planta, 
y cómo las plantas pueden responder y adaptarse a condiciones de estrés 
hídrico.(2) 
 
 
2. Describe brevemente que otros métodos se utilizan para la determinación 
del potencial hídrico (Ψ) 
Existen varios métodos para determinar el potencial hídrico (Ψ) en plantas. 
Algunos de los métodos más comunes son: 
• Psicrómetro de termocuplas: Este método utiliza un psicrómetro de 
termocuplas para medir la temperatura del aire alrededor de la hoja y 
la temperatura de una superficie de referencia. A partir de estas 
mediciones, se puede calcular el potencial hídrico de la hoja.(3) 
• Bomba de presión: La bomba de presión es un método en el que se 
aplica presión hidrostática a una hoja con una solución salina 
conocida. La presión se incrementa gradualmente hasta que se observa 
una pequeña gota de líquido en la superficie de la hoja, lo que indica 
el punto de equilibrio. A partir de la presión necesaria para alcanzar el 
equilibrio, se puede calcular el potencial hídrico de la hoja. 
• Tensiómetros: Los tensiómetros miden la tensión del agua en el suelo 
en la que las raíces están creciendo. La tensión del agua en el suelo se 
relaciona con el potencial hídrico de la raíz. Por lo tanto, los 
tensiómetros pueden utilizarse para estimar el potencial hídrico de las 
raíces. 
• Osmómetros: Los osmómetros miden la concentración de solutos en 
una solución. A partir de la concentración de solutos, se puede calcular 
el potencial hídrico de la solución. (3) 
En resumen, hay varios métodos para determinar el potencial hídrico en 
plantas, incluyendo el psicrómetro de termocuplas, la bomba de presión, 
los tensiómetros y los osmómetros. Cada método tiene sus propias 
ventajas y desventajas y se utiliza en diferentes situaciones dependiendo 
de las necesidades específicas de la investigación. 
 
3. ¿Es el potencial osmótico o el potencial de presión el que tiene la función 
más importante en la regulación del potencial hídrico (Ψ) en las células 
vegetales? ¿Por qué? 
Tanto el potencial osmótico como el potencial de presión tienen funciones 
importantes en la regulación del potencial hídrico (Ψ) en las células vegetales, 
pero su importancia relativa varía según el tipo de célula y las condiciones 
ambientales. 
El potencial osmótico es el principal determinante del potencial hídrico en las 
células vegetales, ya que la presencia de solutos en el interior de la célula 
provoca una disminución del potencial hídrico. La entrada de agua en la célula 
está regulada por la permeabilidad de la membrana celular y la concentración 
de solutos en el interior y exterior de la célula. En las células vegetales, la 
acumulación de solutos en el interior de la célula es importante para mantener 
la turgencia celular y la rigidez de los tejidos. Por lo tanto, en condiciones 
normales, el potencial osmótico es el factor predominante en la regulación del 
potencial hídrico de las células vegetales.(1) 
Sin embargo, en ciertas situaciones, como cuando las células están expuestas 
a altas presiones hidrostáticas, el potencial de presión puede desempeñar un 
papel importante en la regulación del potencial hídrico. El potencial de presión 
se refiere a la presión ejercida por el contenido de la célula sobre la pared 
celular. Esta presión puede empujar el agua fuera de la célula, lo que aumenta 
el potencial hídrico de la célula. En algunos tejidos, como las xilemas, el 
potencial de presión puede ser el factor predominante en la regulación del 
movimiento del agua. 
En resumen, tanto el potencial osmótico como el potencial de presión son 
importantes para la regulación del potencial hídrico en las células vegetales, 
pero su importancia relativa depende del tipo de célula y las condiciones 
ambientales. En condiciones normales, el potencial osmótico es el factor 
predominante en la regulación del potencial hídrico de las células 
vegetales.(4) 
 
5. Realiza un comentario sobre la importancia de la determinación del 
potencial hídrico de un tejido vegetal en el área de Biotecnología vegetal. 
 
La determinación del potencial hídrico de un tejido vegetal es de gran 
importancia en el área de Biotecnología vegetal, ya que permite entender 
cómo las plantas responden a diferentes factores ambientales y cómo se 
pueden desarrollar estrategias para mejorar la producción vegetal. 
Por ejemplo, la determinación del potencial hídrico es esencial para entender 
la respuesta de las plantas a la sequía. Al medir el potencial hídrico de las 
hojas, se puede determinar la capacidad de la planta para absorber y retener 
agua, lo que es crucial para su supervivencia en condiciones de sequía.Esta 
información es valiosa para la selección de variedades de plantas resistentes a 
la sequía y para el desarrollo de técnicas de riego y manejo del agua más 
eficientes.(4) 
Además, la determinación del potencial hídrico es útil en el desarrollo de 
técnicas de propagación de plantas, como el cultivo de tejidos. En los cultivos 
de tejidos, es importante mantener una adecuada relación entre el contenido 
de agua y el potencial hídrico del medio de cultivo, para asegurar la 
sobrevivencia y el crecimiento de las células y tejidos. (4) 
 
6. Hallar el (MPa) de una solución de sacarosa de 0.35 M a 25 °C. 
Para hallar el potencial osmótico (Ψ) de una solución de sacarosa de 0.35 M a 
25 °C, podemos utilizar la fórmula: 
Ψ = -iCRT 
Donde: 
i = coeficiente de van 't Hoff (para la sacarosa es 1, ya que no se disocia en 
solución acuosa). 
C = concentración de la solución en moles/litro. 
R = constante universal de los gases (0.0831 L atm /mol K). 
T = temperatura en Kelvin (25 °C = 298 K). 
Sustituyendo los valores: 
Ψ = -1 x 0.35 M x 0.0831 L atm /mol K x 298 K Ψ = -8.2 atm·L/mol 
Para expresarlo en MPa, debemos convertir atm·L/mol a MPa·L/mol, 
utilizando la siguiente equivalencia: 
1 atm = 0.1013 MPa 
 
Entonces: 
Ψ = -8.2 atm·L/mol x 0.1013 MPa/atm 
Ψ = -0.83 MPa 
 
Por lo tanto, el potencial osmótico de una solución de sacarosa de 0.35 M a 25 
°C es de -0.83 MPa. 
Esto significa que esta solución ejerce una presión osmótica de 0.83 MPa 
sobre la solución externa.