Fisiologia Vegetal

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A Fisiologia Vegetal e os Fenômenos Físicos 
Alejandra Castañeda; Ebenson Achelus; 
Jorge Ramos; Lina Acosta; Valeria Maciel. 
Resumen: 
Se realizó un experimento cuyo objetivo fue demostrar la relación de los 
fenómenos físicos y la fisiología vegetal de una planta vascular, principalmente la 
importancia de las hojas y el tallo, tanto en el transporte de agua y solutos que tiene 
conexión directa tallo-hoja, siendo los factores esenciales en el aporte del balance 
hídrico y la relación con la presión hidrostática y la presión de la atmósfera para el 
transporte en el xilema. Ya las hojas además contribuir en ese proceso son órganos 
que contienen la mayor concentración de moléculas de clorofila siendo ellas 
totalmente relevantes para la vida con sus propiedades energéticas en los centros de 
reacción, además puede ocurrir el fenómeno de fluorescencia cuando son sometidas 
a la luz negra. La evaporación en este órgano vital para la planta ocurre principalmente 
en las hojas, en el caso de las flores ocurre en los pétalos como fue observado en el 
experimento. Mostrando así la importancia de varios fenómenos físicos combinados 
para los mecanismos adoptados por las plantas 
Palabras Claves: Transporte de agua, presión hidrostática, presión atmosférica, 
evaporación 
Resumo: 
Realizou-se um experimento cujo objetivo foi demonstrar a relação dos 
fenômenos físicos e a fisiologia vegetal de uma planta vascular, principalmente a 
importância das folhas e o caule, tanto no transporte de água e solutos que tem 
conexão direta caule-folha, sendo os fatores essenciais na contribuição do balanço do 
potencial hídrico e a relação direta com a pressão hidrostática e a pressão da 
atmosfera para o transporte no xilema. Já as folhas além de auxiliar nesse processo 
são os órgãos que contém a maior concentração de moléculas de clorofila sendo elas 
totalmente relevantes para vida com suas propriedades energéticas nos centros de 
reação e além disso podendo ocorrer o fenômeno de fluorescência quando sometida 
à luz negra. A evaporação neste órgão vital para a planta ocorre principalmente nas 
folhas, mas também no caso das flores ocorre nas pétalas como foi observado no 
experimento. Mostrando assim a importância de vários fenômenos físicos combinados 
para os mecanismos adotados pelas plantas. 
Palavras chaves: transporte de água, pressâo hidrostática, pressâo atmosférica, 
evaporação. 
Introducción: 
El agua es el medio esencial para la vida, sin embargo, las plantas tienden a 
sufrir una pérdida de agua para la atmósfera creando así estrategias para mantener 
el equilibrio entre la absorción de CO2 y la captación de energía solar. Esto creó un 
organismo que transporta agua del suelo para la atmósfera por medio de difusión, 
flujo de masa y osmosis o la combinación de todos. El agua y las sales de las plantas 
son transportados por el xilema manejado por gradientes de presión que se 
explicarán con más detalle en el siguiente trabajo. Las hojas son las partes de la planta 
donde ocurre mayor pérdida de agua sin embargo estas son las encargadas de la 
captación de luz para la generación de energía por medio de la fotosíntesis, la 
clorofila a, es uno de los componentes principales para ese proceso, donde por medio 
de la fluorescencia se puede comprobar la presencia de este componente. 
Material y Métodos: 
Material vegetal y locales de colecta 
● Se recolectaron Individuos de plantas vasculares que fueron colectados en 
diferentes regiones de Foz de Iguazú, Paraná en el periodo de julio de 2019. 
● Las plantas colectadas tenían sistema vascular y pétalos blancos en su corola; 
Fueron colectados de 2 a 5 flores por individuo. 
Coloración de Pétalos de Rosa 
● Se hizo un corte oblicuo en el caule de la planta, y se la colocó en una solución de 
100ml a 150 ml agua con 30 gotas colorante. 
● Se dejó en reposo de 1 a 3h, a esperar que el colorante sea transportado por el 
sistema vascular hasta las flores (Fig. 1 y 2). 
● Se observó en el microscopio con los diferentes lentes su nueva pigmentación. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fig. 1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fig. 2 Fig. 3 
 
 
 
 
 
 
 
Fluorescencia de la clorofila 
● Se procedió a colectar las láminas foliares de los individuos más jóvenes, para 
posteriormente macerarlos bajo la presencia de alcohol con un porcentaje de 
pureza de 68%. 
● Se dejó en reposo durante 2 minutos. (Fig.4). 
● Finalmente se extrajo la clorofila con ayuda de un papel filtro, para ser observado 
bajo la presencia de luz negra. (Fig.5). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 (Fig. 4) (Fig. 5) 
 
Resultados: 
Transporte Vascular de colorante 
● Las flores al ser estructuras reproductivas impermanentes suelen marchitarse con 
rapidez es recomendable tomar flores que aún estén cerradas. Para la 
pigmentación de las rosas, se usaron 3 colorantes, azul, rojo y verde, se observó 
que el pigmento rojo recorrió en menor tiempo la flor y de forma contraria el color 
verde tomó un tiempo de aproximadamente 24 horas para pigmentar la flor. 
Algunas flores presentan menos resistencia a la pigmentación, generando que los 
pétalos se quemen. (Fig. 6, 7 y 8) 
 
 
(Fig.6) (Fig.7) 
 
(Fig.8) 
Extracción de Clorofila 
● Para la extracción de la clorofila es importante encontrar hojas que no contengan 
pigmentación en la nervura, ya que esto puede contaminar la muestra y no dar el 
resultado esperado, es necesario macerar muy bien las hojas para poder extraer 
de forma eficiente la clorofila y conseguir un color verde oscuro, de lo contrario al 
colocar la luz negra no causará ningún efecto. 
Se debe ejecutar el experimento de fluorescencia en un cuarto oscuro ya que 
la interferencia de luz puede afectar de forma importante los resultados. 
Discusión: 
Transporte en el sistema vascular. 
Capilaridad; Es el movimiento del líquido a lo largo de la superficie de un sólido 
causado por la atracción de las moléculas del líquido a las moléculas del sólido; 
Las plantas utilizan la acción capilar para llevar el agua por las raíces y los tallos 
al resto de la planta. Las moléculas del agua son atraídas a las moléculas del interior 
del tallo. Esta atracción se utiliza para ayudar a expulsar el agua del suelo y 
dispersarse por toda la planta. 
Produciendo tres fuerzas, la adhesión, que permite que el agua se adhiera a 
los tejidos orgánicos de las plantas; La cohesión, que mantiene las moléculas de agua 
juntas; Y la tensión superficial que es responsable de la forma de las gotas de agua y 
de mantener las estructuras juntas mientras las plantas absorben el agua. 
Potencial Hídrico; El potencial hídrico es una medida de la energía potencial en el 
agua, o la diferencia en la energía potencial entre una muestra de agua dada y agua 
pura. El potencial hídrico se denota con la letra griega (psi) y se expresa en unidades 
de presión llamadas megapascales (MPa). El potencial de agua pura se designa como 
un valor de cero. Los valores de potencial hídrico para el agua en una raíz, tallo u hoja 
de una planta, por lo tanto, se expresan en relación con H2O. 
El potencial hídrico en las soluciones vegetales está influenciado por la 
concentración de soluto, la presión, la gravedad y los factores llamados efectos de 
matriz. El potencial hídrico se puede descomponer en sus componentes individuales 
mediante la siguiente ecuación: 
 
 
Donde: 
Ψs = Potencial del soluto. 
Ψp = Potencial de la presión. 
Ψ g = Potencial de la gravedad. 
Ψ m = Potencial de la matriz. 
El sistema tiende a regularse para tener una presión negativa, gracias a un 
proceso de transpiración; El agua solo se mueve en respuesta a todo el sistema, no 
en respuesta a los componentes individuales. Sin embargo, debido a que los 
componentes individualesinfluyen en el sistema Ψ total, una planta puede controlar 
el movimiento del agua manipulando los componentes individuales. 
Clorofila y su respuesta a la Luz 
Fluorescencia: 
La fluorescencia es un fenómeno de luminiscencia que ocurre cuando un 
electrón absorbe un fotón de mayor energía y pasa a un estado excitado y es llamado 
ahora de excitón, que al volver al nivel fundamental realiza una transición entre los 
demás niveles de energía, donde parte de esa energía portada en el excitón es 
disipada en forma de calor y al volver al nivel fundamental parte de la energía es 
emitida como un fotón de longitud de onda mayor que el absorbido. En el caso de la 
clorofila, la solución es de color roja porque la longitud de onda portada por los fotones 
emitidos es de 680 nm aproximadamente, región que corresponde al rojo dentro del 
espectro visible. 
 
𝚫𝐄 = 
ℎ. 𝑐
λ
 
Donde: 
ΔE = Variacion de Energia. 
h = Constante de Planck. 
c = Velocidad de la Luz. 
λ = Longitud de Onda. 
Conclusión: 
El experimento fue bastante importante para la comprensión de los procesos 
físicos que ocurren en una planta de manera constante, y su importancia para cada 
individuo para poder transportar nutrientes y usar sus pigmentos para absorber 
energía solar a distintas frecuencias. 
 
Referencias: 
1. J.L. Garcia.Pomar, R. Gutierrez-Contreras. Fluorescencia roja de la clorofila, 
sociedad española de optica, (2015).Web: http://www.sedoptica.es/SEDO/index.html. 
2. L. Taiz, E. Zeiger. “Fisiología Vegetal”, Tercera Edición. Artmed, 59-75, 137- 173, 
(2006). 
3. D. Sadava, H. Craig-Heller, G. H. Orians, W.K. Purves, D.M. Hillis. “Vida la 
ciencia de la Biología”,Volumen 3, Octava Edición. 
http://www.sedoptica.es/SEDO/index.html