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Potencial hídrico

Definición de potencial hídrico

El potencial hídrico es la energía potencial del agua en un sistema en comparación con el agua pura, cuando tanto la temperatura como la presión se mantienen iguales. También se puede describir como una medida de la libertad de movimiento de las moléculas de agua en un entorno o sistema particular. Se mide en kilopascales (kPa) y está representado por la letra griega Psi (Ψ). El potencial hídrico nunca es positivo pero tiene un valor máximo de cero, que es el del agua pura a presión atmosférica. Cuando se trata de agua impura, o agua que contiene solutos, cuanto más soluto hay, más negativo se vuelve Ψ, ya que las moléculas de soluto atraerán las moléculas de agua y restringirán su libertad de movimiento.

Movimiento de moléculas de agua

El agua se mueve desde áreas donde el potencial hídrico es mayor (o menos negativo), hacia áreas donde es menor (o más negativo), y nos referimos a este movimiento como ósmosis. Por ejemplo, en el diagrama a continuación, la solución alrededor de la célula es hipertónica, lo que significa que tiene una concentración más alta de soluto, por lo tanto, un potencial hídrico más bajo que el interior de la célula. Dado que la célula tiene una membrana parcialmente permeable, permitiendo el movimiento del agua dentro y fuera de ella, el agua se moverá desde el interior de la celda, donde Ψ es más alto, hacia fuera de la celda, donde Ψ es más bajo. Esto puede provocar la muerte de células en organismos vivos. Por otro lado, una celda que se coloca en una solución de agua pura podría absorber agua hasta que estalle y muera. Por lo tanto, las células necesitan un entorno que no difiera significativamente en sus concentraciones de soluto.

Solución hipertónica
Solución hipertónica

El potencial hídrico es lo que permite que el agua llegue a las raíces de las plantas cuando hay más soluto dentro de las células de la raíz que el agua en el suelo. Y a medida que vamos subiendo por la planta, Ψ disminuye cada vez más, atrayendo agua hacia los tallos y luego hacia las hojas, de las que constantemente se evapora el agua, manteniendo una alta concentración de solutos y una baja low. En nuestros cuerpos, la concentración de solutos se regula mediante osmorregulació, que controla y mantiene las concentraciones de agua y sal para mantenernos con vida.

Fórmula de potencial hídrico

La fórmula utilizada para calcular Ψ es la siguiente:

Ψ = Ψ S + Ψ P + Ψ G + Ψ M

Sin embargo, a menudo se simplifica como esta fórmula, que también es correcta:

Ψ = Ψ S + Ψ P

Aquí, Ψ s significa potencial de soluto, Ψ p para potencial de presión, Ψ g para potencial gravitacional y Ψ mpara el potencial matricial. El potencial de presión se refiere a la presión física que ejercen los objetos o las membranas celulares sobre las moléculas de agua y aumenta al aumentar la presión. Tenga en cuenta que el potencial de presión generalmente se mantiene en positivo en las células de la planta para que mantengan su forma; lo que permite que la planta permanezca rígida. Además, el potencial matricial tiene en cuenta las fuerzas entre las moléculas de agua y las superficies o sustancias; como el suelo o las membranas celulares. El potencial matricial es siempre negativo y es más significativo en sistemas secos, como los suelos, porque encontramos que las partículas de agua están fuertemente adheridas a las partículas del suelo. Como su nombre lo indica, el potencial gravitacional es la forma en que la gravedad de la tierra influye en la libertad de movimiento de las moléculas de agua. Finalmente, el potencial de soluto depende de la cantidad de soluto en una solución,

  • Difusión: la dispersión arbitraria de partículas de una región donde están en una concentración más alta a otra donde están en una concentración más baja.
  • Solución hipotónica: una solución con una concentración de soluto más alta en comparación con otra solución.
  • Solución isotónica: una solución con una concentración de soluto igual a la de otra solución.
  • Viscosidad: la medida en que un fluido se resiste a fluir.
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